Rapporto: Le piante geneticamente modificate ed il loro significato

Le piante geneticamente modificate
ed il loro significato per un’agricoltura
sostenibile in Svizzera
La scienza al servizio della società
L’ente denominato Accademie svizzere delle scienze (accademie-svizzere) rappresenta il raggruppamento delle quattro entità: l’Accademia svizzera di scienze naturali (SCNAT), l’Accademia svizzera di scienze
umane e sociali (ASSU), l’Accademia svizzera delle scienze mediche (ASSM) e l’Accademia svizzera
delle scienze tecniche (SATW). All’ente accademie-svizzere sono pure associati il Centro per la valutazione delle scelte tecnologiche (TA-SWISS), la Fondazione Science et Cité, e altre reti scientifiche.
Le Accademie svizzere delle scienze si impegnano in maniera mirata per un dialogo equilibrato fra
Scienza e Società e formulano raccomandazioni all’indirizzo degli enti che rappresentano la politica e la
società per le domande che implicano la scienza e la sua rilevanza per la società. In questo esercizio il
gruppo accademie-svizzere rappresenta in maniera pluridisciplinare e comprensiva le istituzioni scientifiche. Essendo ben ancorata nella comunità scientifica, il gruppo accademie-svizzere ha accesso alle
punte di competenza ed eccellenza ed è in grado di apportare tutta la conoscenza disciplinare necessaria nelle questioni politiche centrali.
Contenuto
Introduzione...................................................................................................................................................... 2
Riassunto........................................................................................................................................................... 3
1. Applicazione globale delle piante GM: una sfida per la Svizzera........................................................... 5
2. Che cosa è l’ingegneria genetica verde e come si differenzia dalla selezione c­ onvenzionale?..........11
3. Piante geneticamente modificate e sostenibilità....................................................................................17
a) Varietà di patate resistenti contro la peronospora..............................................................................18
b) Programmi di incrocio e selezione abbreviati per varietà di mele resistenti a malattie................ 21
c) Barbabietole da zucchero tolleranti contro erbicidi............................................................................ 24
4. Contributo delle piante GM ad un’agricoltura sostenibile. Esperienze internazionali........................ 27
a) Varietà di papaya resistenti a virus nelle Hawaii................................................................................ 27
b) Lotta estensiva contro la piralide del mais negli Stati Uniti............................................................. 28
c) Coltivazione di cotone praticamente in assenza di insetticidi in Australia...................................... 28
d) In Canada varietà di colza tolleranti a erbicidi favoriscono una lavorazione rispettosa
del terreno............................................................................................................................................. 29
5. Le sfide da affrontare nella coltivazione di piante GM.......................................................................... 31
a) Impollinazione incrociata e coesistenza.............................................................................................. 32
b) Influenza sulla biodiversità.................................................................................................................. 35
c) Sviluppo di resistenze da parte di erbe infestanti e parassiti............................................................ 36
d) Monopolizzazione delle sementi.......................................................................................................... 37
6. Effetti dei dispositivi legislativi in materia di ingegneria genetica nella ricerca vegetale.................. 39
7. Conclusioni per la Svizzera....................................................................................................................... 45
a) Importanza delle piante GM e delle nuove tecniche di selezione per l’agricoltura svizzera.......... 45
b) Importanza della ricerca con le piante GM......................................................................................... 46
c) Valutazione dei rischi e dispositivi legislativi...................................................................................... 46
Allegato........................................................................................................................................................... 48
Nota editoriale................................................................................................................................................ 49
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 1
Introduzione
L’ingegneria genetica rappresenta lo standard nella ricerca biomedica e viene ormai quotidianamente
applicata sia nella diagnostica che nei trattamenti. La percezione collettiva tende a considerare questa
cosiddetta ingegneria genetica «rossa» come un grande progresso che è diventato praticamente irrinunciabile.
Invece l’ingegneria genetica applicata al campo della ricerca sulle piante e la loro coltivazione rimane
controversa nei paesi europei. Questa cosiddetta ingegneria genetica «verde» appare infatti a molti
come «artificiale» e viene contrapposta alle pratiche di coltivazione «biologica» che nel nostro paese
sono percepite in maniera molto positiva e popolare. La domanda è: i metodi di coltivazione basati
sull’ingegneria genetica si differenziano davvero così tanto da quelli tradizionali da giustificare queste
percezioni contrapposte?
Nel 2005, dopo l’accettazione di un’iniziativa popolare è stata introdotta una moratoria di cinque anni
per la coltivazione in campo aperto di piante geneticamente modificate. In concomitanza è stato lanciato il programma nazionale di ricerca 59 (PNR 59) che aveva il compito di studiare i benefici ed i rischi
delle piante modificate mediante ingegneria genetica. Nell’ambito del PNR 59 è stato affrontato pure il
tema della coesistenza per rispondere alla domanda: è possibile coltivare in parallelo piante tradizionali e piante geneticamente modificate senza che ci sia una mescolanza indesiderata dei prodotti? Lo
studio, nel quale sono confluite diverse discipline, arriva alla conclusione che la coltivazione di piante
geneticamente modificate non pone per l’essere umano e per l’ambiente rischi che siano superiori a
quelli imputabili alla coltivazione tradizionale e che una convivenza di colture convenzionali e geneticamente modificate è possibile in Svizzera.
Come è già stato il caso per altre accademie scientifiche (quali ad esempio la Royal Society nel Regno
unito e l’Akademie Leopoldina in Germania) anche il gruppo Accademie svizzere delle scienze si è occupato di questa problematica. Con un riguardo particolare alle condizioni precipue in Svizzera abbiamo
inteso chiarire in maniera neutrale ed indipendente i vari aspetti dell’ingegneria genetica «verde». È
interessante l’applicazione dell’ingegneria genetica «verde» in un concetto di agricoltura sostenibile? Ci
sono rischi associati con tale utilizzo? Quali sono le conseguenze dello status attuale sul futuro della ricerca svizzera? Questi e molti altri sono i temi che vengono affrontati in questo lavoro.
Vi auguro una lettura interessante.
Professore Patrick Matthias
Presidente del Forum Genforschung
2 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Riassunto
Alcune piante geneticamente modificate (piante GM) potrebbero contribuire ad un’agricoltura svizzera
di raccolto particolarmente abbondante e nel contempo rispettosa dell’ambiente. Questo viene dimostrato nel presente rapporto redatto dal gruppo Accademie svizzere delle scienze. Questo lavoro si riallaccia al programma nazionale di ricerca PNR 59 nel quale viene assodato come la coltivazione di
piante GM non rappresenti alcun rischio ambientale che sia superiore al rischio associato alle coltivazioni tradizionali. Nella coltivazione tradizionale vengono incrociate specie esistenti e selezionate (mescolando quindi il loro DNA) finché le piante discendenti mostrano le combinazioni desiderate di caratteristiche. Con i metodi dell’ingegneria genetica vengono modificati in maniera mirata alcuni segmenti
del DNA della pianta ospite, introducendo elementi genetici della stessa o di altre specie.
Attualmente la coltivazione di piante GM riguarda soprattutto varietà ingegnerizzate in maniera da essere
resistenti a erbicidi come il glifosato, oppure da produrre sostanze naturali ad azione insetticida come la
tossina Bt. Si stanno però sviluppando anche piante con altre proprietà. Ad esempio vengono generate
piante con difesa rafforzata contro i parassiti, oppure altre che possono sopportare meglio condizioni di
siccità, oppure altre ancora che sono in grado di produrre una composizione di sostanze nutrienti maggiormente ottimizzata. Le modifiche nel genoma di tali piante ingegnerizzate sono concepite spesso in
maniera che, al termine della procedura, non ci sia quasi più traccia del DNA estraneo. Se si considera la
pianta in sé e non la procedura utilizzata per la sua concezione, in tali casi la distinzione fra piante selezionate attraverso gli incroci convenzionali e piante GM non ha più alcun senso di sussistere.
Le esperienze a livello internazionale con piante GM che hanno alta resistenza contro i parassiti o tolleranza
contro gli erbicidi dimostrano che grazie a questo tipo di coltivazione è possibile ridurre la quantità di pesticidi e di conseguenza anche la compattazione meccanica del terreno. Tra le piante GM che potrebbero in
futuro essere rilevanti per l’agricoltura svizzera ci sono le patate con una resistenza contro la peronospora e
alberi di melo con resistenza contro il fuoco batterico o la ticchiolatura. Per specie resistenti ai patogeni si
predice una riduzione degli interventi con pesticidi, riducendo l’impatto sull’ambiente e il raccolto.
Anche all’interno del limitato territorio svizzero sarebbe possibile la coesistenza fra metodi di coltivazione
che utilizzano piante GM e metodi che rinunciano a tale tecnologia. L’incrocio e la mescolanza indesiderati si possono ridurre ed evitare attraverso misure appropriate e già largamente sperimentate per il mantenimento della purezza delle sementi e dei raccolti convenzionali. Una regolamentazione della coesistenza
dovrà perciò venire elaborata su basi scientifiche e adattata ai diversi tipi di piante e di coltivazione.
Una moratoria che dovrebbe durare fino alla fine del 2017 proibisce in Svizzera la coltivazione di piante
GM a scopo commerciale. Le piante GM sviluppate in laboratori svizzeri sono state testate in campo
aperto per lo più all’estero (con pochissime eccezioni) e nell’ambito di collaborazioni internazionali. Nel
nostro paese tali sperimentazioni in campo aperto presuppongono procedure di autorizzazione che
sono particolarmente lunghe e costose. Le scarse sperimentazioni in campo aperto in Svizzera sono
state pure ostacolate da azioni di ostruzione o persino di volontaria distruzione aumentandone i costi.
Si rendono perciò necessarie strutture che possano proteggere dai vandalismi la ricerca agricola con
piante GM. A questo tipo di strutture appartiene il sito protetto dell’Agroscope a Reckenholz, che entrerà
in funzione nel 2014. L’eventualità che la ricerca agraria esercitata con fondi pubblici possa essere rafforzata e che si riesca a suscitare nell’opinione collettiva una maggiore comprensione basata sulla
scienza nei confronti dell’ingegneria genetica «verde» rimane una preoccupazione importante per le
Accademie svizzere. A mente loro, la Svizzera non può permettersi di continuare ad ignorare o negare
il potenziale dell’ingegneria genetica «verde» in vista di un’agricoltura sostenibile e della sicurezza alimentare a lungo termine. Se si persistesse in questa direzione, il nostro paese correrebbe pure il rischio
di rimanere irrimediabilmente arretrato nella ricerca e lo sviluppo in questo settore.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 3
1. Applicazione globale delle piante GM:
una sfida per la Svizzera
ƒƒDall’inizio della loro coltivazione nel 1996, l’utilizzo di piante GM è notevolmente aumentato. Nel
2011 più del 10 % della superficie coltivabile mondiale è stato destinato da 16,7 milioni di contadini
in 29 paesi a questo tipo di coltura.
ƒƒQuasi la metà della superficie coltivata con piante GM si trova in paesi emergenti ed in via
di sviluppo.
ƒƒLa maggioranza delle piante così coltivate è resistente a determinati parassiti o tollerante verso
­alcuni erbicidi.
ƒƒIl raccolto da piante GM è commercializzato al livello globale. Attualmente sono 60 i paesi che
­importano prodotti commestibili derivati da piante GM. L’esclusione volontaria di un determinato
paese dal commercio di prodotti derivati da piante GM è laboriosa e dispendiosa.
All’inizio erano pochi i paesi dove venivano coltivate piante GM. Nel 1996 questi erano solamente
sei: Stati Uniti, Cina, Canada, Argentina, Australia
e Messico. Da allora l’ingegneria genetica verde
ha compiuto molti progressi. La coltivazione è salita di un fattore 90 e si è estesa al giorno d’oggi a
29 paesi. La crescita maggiore degli ultimi anni è
stata riscontrata nei paesi ad economia emergente come Cina, India, Brasile, Argentina e Sudafrica.
Ciononostante, pure nell’America centrale vengono coltivate quantità considerevoli di piante GM.
D’altro canto, anche in paesi in via di sviluppo
come il Burkina Faso, la coltivazione di piante GM
cresce di significanza. Le piante GM maggiormente coltivate sono: la soia, il mais, il cotone e la colza (Figura 1). Ulteriori specie GM coltivate sono la
barbabietola da zucchero, l’Alfalfa, la papaya, la
zucca, la paprica, i pomodori, ed il pioppo.1
Considerando la superficie coltivata con piante
GM, la maggior parte (59 %) è rappresentata dalle varietà rese tolleranti all’erbicida glifosato.
Seguono nell’ordine le piante che combinano resistenza a parassiti e tolleranza a erbicidi (26 %),
mentre la coltivazione di piante resistenti ad insetti raggiunge circa il 15 %.1
I nuovi sviluppi del settore includono – accanto
alle piante menzionate – altre piante di interesse
agricolo come il riso, il frumento, le patate, e diverse specie di piante da frutto. Le qualità migliorate in questi casi non si limitano alla tolleranza
nei confronti di erbicidi o alla resistenza contro
insetti. A titolo di esempio sono prossime alla
commercializzazione negli Stati Uniti varietà di
mais tolleranti in condizioni di siccità, come pure
piante di soia arricchite in acidi grassi omega-3.2
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 5
180
Non-GM
Superficie coltivata [in milioni di ettari]
32%
160
GM
140
120
100
75%
80
60
40
26%
82%
20
0
Soia
Cottone
Mais
Colza
Figura 1. Superficie coltivata totale delle principali piante per le quali esistono varietà GM omologate,
e percentuale corrispondente alla frazione GM (in colore rosso) per l’anno 2011.1
In Europa la coltivazione di piante GM è molto
modesta se paragonata a livello mondiale, e si riscontra una resistenza estesa contro l’impiego
dell’ingegneria genetica verde. Solo in Spagna la
coltivazione di piante GM raggiunge quantitativi
degni di nota. In quel paese la frazione di superficie coltivata con mais GM si assesta attorno al
20 %. Nelle regioni di maggiore impatto parassitario come la Catalogna, la frazione supera anche
l’80 %.3, 4 Accanto al mais-Bt c’è comunque tutta
una serie di ulteriori piante GM impiegate in
Europa (si veda l’allegato).
In Svizzera l’utilizzo di organismi GM in ambito
non umano è regolato dalla Legge federale sull’ingegneria genetica nel settore non umano (LIG)
entrata in vigore nel 2004. Nel mese di novembre
2005 è stata accettata l’iniziativa popolare «per
alimenti prodotti senza manipolazioni genetiche». La conseguente moratoria ha proibito la
messa in circolazione di piante GM, parti delle
stesse, e sementi, destinate all’impiego nell’agricoltura, nel giardinaggio, o nella foresticoltura in
ambienti aperti. La moratoria scade alla fine
dell’anno 2013. Le due camere federali (Consiglio
nazionale e Consiglio degli Stati) si sono però
espresse in favore di un’estensione della morato-
ria per ulteriori quattro anni, fino alla fine del
2017. In qualsiasi caso non ci si deve comunque
attendere che piante GM vengano coltivate immediatamente dopo la scadenza della moratoria.
Prima di ciò queste varietà dovranno sottoporsi
come per le piante convenzionali, alla procedura
di autorizzazione per nuove piante, procedura
che richiede diversi anni per il completamento. A
momento non sono infatti ancora state annunciate piante GM per tale procedura in Svizzera.5
Contrariamente alla proibizione di coltivazione di
piante GM, l’importazione di prodotti derivati da
piante GM destinati al foraggio di animali o all’alimentazione umana è permessa pur se sottoposta
all’autorizzazione da parte delle autorità preposte (Ufficio federale per l’agricoltura, rispettivamente Ufficio federale della salute pubblica).
Alcuni foraggi contenenti mais GM o soia GM sono
autorizzati ma finora non sono importati. Tra gli
alimenti sono autorizzati la soia GM, il mais GM, le
vitamine B2 e B12 prodotte con tecniche di ingegneria genetica, l’enzima caseario chimosina ed
una proteina che rimodella la struttura del ghiaccio. Tra i cibi pre-confezionati in offerta commerciale troviamo in rari casi puntuali componenti
derivate da soia o da mais GM.
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Evoluzione politica delle tematiche legate all’utilizzo di organismi GM in Svizzera
1992 Il gruppo di lavoro svizzero sulla tecnologia genetica (SAG) lancia l’iniziativa
per la protezione genetica
1998 L’iniziativa per la protezione genetica viene bocciata con il 66 % dei voti.
2004 Il Consiglio federale mette in vigore la legge sull’ingegneria genetica (LIG), che regola l’utilizzo di organismi GM in ambito non umano.
2005 L’iniziativa popolare «per alimenti prodotti senza manipolazioni genetiche» è accettata.
La moratoria introdotta proibisce la messa in circolazione di piante GM, parti delle stesse,
e sementi, destinate all’impiego nell’agricoltura, nel giardinaggio, o nella foresticoltura
in ambienti aperti.
2009 Il Consiglio federale licenzia il messaggio per il prolungo della moratoria fino
a novembre 2013.
2010 Il Parlamento accetta il prolungo della moratoria fino a novembre 2013.
2012 Rapporto di sintesi del Programma nazionale di ricerca 59 (PNR 59). Allo stato attuale
delle conoscenze le piante modificate geneticamente non sono una minaccia né per la salute umana né per l’ambiente. Non sono le modalità del sistema di incrocio e selezione genetica
ad essere determinanti per il rischio, bensì le proprietà effettive della varietà destinata
alla coltivazione.
2012 Il Consiglio Nazionale ed il Consiglio degli Stati si esprimono a favore dell’estensione
della moratoria fino a fine 2017. Il Consiglio nazionale propone di effettuare un’analisi
di costi-benefici per le piante GM.
La coltivazione ed il consumo di piante GM cresce
costantemente a livello mondiale. In seguito a ciò
diventa sempre più complesso e costoso per un
paese astenersi dalle applicazioni agricole o dal
commercio di prodotti derivati da piante GM.
Devono essere introdotte misure di regolamentazione e di etichettatura che a loro volta necessitano di controlli regolari per verificare la loro applicazione. Succede poi che prodotti come il macinato di soia o il glutine di mais (utilizzati come
foraggio proteico) contengano percentuali di prodotti GM. Si parla di miscela quando la percentua
le di materiale GM supera 0,5 % per prodotti GM
non autorizzati oppure 0,9 % per prodotti GM autorizzati.5 La presenza documentata recentemente di piante di colza GM tolleranti all’erbicida lungo i binari delle ferrovie è piuttosto sorprendente
poiché in Svizzera non vengono introdotte sementi di colza GM e la farina di colza non è in grado di germogliare.6 Probabilmente i semi di questo tipo di colza sono fuoriusciti da trasporti ferroviari che attraversano la Svizzera. In ogni caso
questo evento dimostra tutte le difficoltà materia-
li che emergono qualora si intendesse isolare il
nostro paese completamente dalle piante GM.
In seguito alle discussioni su una seconda estensione della moratoria, gli scambi di opinione sulla
tematica legata all’ingegneria genetica verde hanno ripreso di intensità e significato nei comitati
politici e nella società. Siccome i metodi basati
sull’ingegneria genetica si sono drasticamente
evoluti nell’ultimo decennio e che gli obiettivi non
sono più limitati alla generazione di tolleranza
contro erbicidi come il glifosato oppure alla resistenza contro parassiti (come ad esempio con le
tossine Bt), questa piattaforma tecnologica assume nuovi significati. Nei prossimi capitoli si spiegherà come l’ingegneria genetica è in grado di
contribuire alla generazione di piante che permettono un’agricoltura rispettosa dell’ambiente.
Verranno analizzate e commentate conoscenze e
scoperte scientifiche acquisite in ambito nazionale ed internazionale su questa tecnologia ed i suoi
rischi e benefici per l’agricoltura. Verrà inoltre illustrata la funzione dell’ambito di ricerca svizzero
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 7
per lo sviluppo di piante da coltivazione che mirano ad un’agricoltura sostenibile e verranno proposte misure praticabili per una convivenza fra
modalità di produzione agricola con – e senza organismi geneticamente modificati (OGM).
La Svizzera viene mantenuta esente da foraggi GM
Rudolf Marti, Associazione svizzera dei fabbricanti di foraggi
La Svizzera è accanto alla Norvegia l’unico paese in
Europa che rinuncia in maniera esplicita e coerente a foraggi GM. In fondo ci sarebbero tutte le basi
legali per consentire l’utilizzo di foraggi GM per
l’allevamento di bestiame, ciononostante eminenti
labelli privati come Coop Naturafarm, TerraSuisse,
o la carne QM-Schweizer Fleisch proibiscono l’uso
di foraggi GM nei rispettivi prodotti.
Complementi alimentari, quali vitamine, enzimi,
aminoacidi, sostanze aromatiche eccetera, non
sono però soggette a dichiarazione, anche se derivati da procedure che utilizzano OGM. Simili complementi basati su procedure OGM sono utilizzati
sia in Svizzera che in Europa per il foraggiamento
del bestiame di allevamento.
In Europa la percentuale di foraggio GM oscilla secondo il paese fra l’85 % ed il 100 %. L’alimenta­
zione di bestiame di allevamento senza OGM si riscontra sotto forma di nicchia regionale in Ger­ma­
nia, Austria, Italia, Svezia e Finlandia. Circa il 90 %
del foraggio GM utilizzato in Europa viene esplicitamente dichiarato. Da parte degli allevatori non
sono praticamente state registrate finora reazioni
negative in merito.
Né in Svizzera né nell’UE la carne, il latte o le uova
sono soggetti a dichiarazione se provenienti da allevamenti che utilizzano foraggio GM. Praticamen­
te tutti gli alimenti derivati da allevamenti animali che vengono importati in Svizzera provengono
da allevamenti dell’UE, del Brasile, dell’Argentina,
dell’America settentrionale, dell’Asia eccetera, che
fanno largo uso di foraggi GM. I consumatori e
consumatrici non sono consapevoli di questa particolare situazione.
La volontà di disporre di un foraggiamento privo
di OGM ha, come vedremo, conseguenze importanti per la generazione di materie prime, per i
prezzi e per i controlli e le analisi.
Approvvigionamento di materie prime
Il grado di approvvigionamento autonomo con
alimenti proteici vegetali è sceso in Svizzera sotto
il 20 %. Perciò l’80 % del fabbisogno deve essere
importato. Nel 2011 l’importo si cifrava a 292 000
tonnellate di macinato di soia e 31 000 tonnellate
di glutine di mais. Gli altri veicoli proteici come piselli, farina di colza (origine europea), e proteine
di patate non sono considerate come «critici» dal
punto di vista degli OGM.
La situazione mondiale degli OGM ha condotto al
fatto che il fabbisogno svizzero può essere attualmente coperto solo da macinato di soia dal Brasile e
glutine di mais dalla Cina. Gli altri due grossi esportatori come Stati Uniti e Argentina non sono più in
grado di offrire macinato di soia priva di OGM.
L’approvvigionamento esclusivo dal Brasile ha causato non solo un monopolio del mercato ma anche
la necessità di una discussione sulla deforestazione
delle foreste amazzoniche e sul lavoro forzato. Il
glutine di mais cinese e legato a dei problemi di
qualità (vedi la crisi della melamina eccetera).
Prezzi
I costi supplementari per l’ottenimento di macinato di soia privo di OGM ammontano a media annuale circa 7 CHF per 100 kg di prodotto. Quando
i prezzi mondiali sono al rialzo, i detti costi supplementari possono arrivare a 10 CHF per 100 kg.
I costi supplementari sono determinati dai prezzi
superiori della materia prima, dalla logistica e dai
8 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
trasporti (per garantire la separazione delle filiere) e dai costi di controllo ed analisi. La situazione
è analoga per quanto riguarda il glutine di mais.
I costi supplementari per la produzione animale
in seguito all’esigenza di un foraggiamento privo
di OGM si aggirano così per 320 000 tonnellate a
70 CHF/t, cioè a circa 22 milioni l’anno. In seguito
ai prezzi mondiali particolarmente elevati questi
costi supplementari sono attualmente di circa 2530 milioni annuali. La spesa supplementare di circa 550 CHF per azienda agricola media non sono
rimborsati o sussidiati e questo significa una dis­
torsione della concorrenzialità rispetto ai prodotti alimentari di origine animale importati.
Controlli / analisi
L’impegno per le analisi ed i controlli è davvero
impressionante. Le analisi vengono normalmente
eseguite in Brasile (porto di partenza), Rotterdam
e Basilea. Altri controlli regolari accompagnati da
analisi sono necessari nei frantoi di preparazione
del foraggio. I costi oscillano e sono diversi da
azienda ad azienda secondo la valutazione del rischio associato ad essa. Nei costi supplementari
menzionati pocanzi (da 7 a 10 CHF per 100 kg foraggio) sono incluse tutte queste attività.
Con l’aumento generale della superficie coltivata
con piante GM il rischio di rimescolamento di elementi OGM aumenta. Con i rischi aumenta proporzionalmente l’impegno per il controllo. In aggiunta bisogna ricordare che le analisi sulla presenza di OGM non sono in grado di eliminare i
dubbi residui.
Prospettive
L’approvvigionamento di materie prime prive di
OGM (in particolare del macinato di soia) diventa
sempre più arduo. La dipendenza dalle forniture
brasiliane conduce a situazioni di monopolio e di
cartello. L’approvvigionamento di proteine vegetali sui mercati mondiali sta diventando critico e
sta portando i prezzi al rialzo con velocità maggiore che non nel campo dei vettori energetici
(come il caso dei cereali da foraggio). La richiesta
in Svizzera di foraggi liberi da OGM causa costi
supplementari rilevanti che non possono essere
compensati dal mercato interno. Per l’importazione di alimenti derivati da animali, il foraggiamento libero da OGM non è o poco tematizzato poiché
non è implementabile o controllabile. In seguito a
tutto ciò la produzione di animali da allevamento
in Svizzera soffre di una notevole distorsione della concorrenzialità.
I controlli rincarano i prodotti alimentari certificati
Peter Brodmann, Laboratorio cantonale della città di Basilea
Uno screening quantitativo per la presenza di materiale OGM in un alimento costa attualmente circa 200 CHF per ogni campionatura. Un’analisi dettagliata su potenziali positivi per diverse varietà
costa, a dipendenza della specie di pianta considerata, qualche centinaio di franchi supplementari. Nella maggior parte dei casi l’industria alimentare si accontenta quindi di un’analisi strettamente ottimizzata per il proprio fabbisogno. Un
cam­pione che risultasse positivo, rispetto ad una
soglia definita dal mandante delle analisi, viene
bloccata senza ulteriori verifiche dettagliate.
L’industria alimentare svizzera analizza in tale
modo circa 3000 campioni l’anno.
Esistono almeno cinque laboratori privati qualificati che offrono analisi di tracce di OGM negli alimenti. I costi maggiori sono però generati per via
dell’acquisto di prodotti presumibilmente liberi
da OGM. Per poter garantire una fornitura libera
da OGM devono essere organizzate filiere separate per la produzione, il raccolto, il trasporto e l’immagazzinamento. Tutto questo richiede sistemi di
certificazione altamente specializzati.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 9
Gli alimenti o i loro precursori certificati secondo
tali modalità presentano una percentuale di rincaro rispetto ai prodotti analoghi non certificati.
L’influsso di questo prezzo maggiorato d’acquisto
sul prezzo di vendita al dettaglio dipende poi dalla composizione e dal grado di elaborazione
dell’alimento in questione.
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2. Che cosa è l’ingegneria genetica verde
e come si differenzia dalla selezione
­convenzionale?
ƒƒI metodi moderni di generazione di nuove varietà di piante si basano sulla combinazione
di materiale genetico al fine di ottenere la combinazione di caratteristiche desiderata.
ƒƒLa selezione per incrocio convenzionale si basa sulla scelta accurata dei partner di incrocio il cui
­materiale genetico si rimescola però in modo casuale.
ƒƒCon i metodi dell’ingegneria genetica vengono invece modificati uno o più geni in maniera mirata
e pianificata.
ƒƒIn ambedue i casi è comunque necessario procedere ad un’analisi approfondita delle proprietà
­delle nuove varietà di piante così generate e delle loro interazioni con l’ambiente naturale.
Lo sviluppo dell’agricoltura ha svolto un ruolo essenziale nel progresso dell’umanità. Già i primi coltivatori hanno iniziato con la scelta di un numero
esiguo di piante selvatiche che presentavano caratteristiche adatte per l’alimentazione, com­­piendo in
tal modo un primo essenziale passo nella selezione
artificiale. Questo addomesticamento delle piante,
cioè la trasformazione da piante selvatiche in piante da coltivazione, è stato accompagnato da profonde mutazioni del genoma ed ha portato a piante
coltivate che spesso hanno poco in comune con i
loro precursori selvatici (Figura 2). Per ottenere e
per rafforzare le proprietà positive delle piante coltivate si è applicata per millenni la tecnica della selezione. Secon­do tale principio, i coltivatori primiti-
vi hanno scel­to per la semina seguente sementi derivate dalle piante che mostravano le caratteristiche
migliori e concomitanti di adattamento alle condizioni ambientali e di maggiore rendimento. Questi
metodi hanno condotto a raccolti sempre più elevati ed a piante con proprietà migliorate portando
alle prime linee genetiche selezionate. La selezione
genetica combinata con il miglioramento delle tecniche di coltivazione ha condotto a successi costanti in ambito agricolo. Ad esempio il raccolto di frumento per superficie in Svizzera si è oggi triplicato
rispetto alla metà del ventesimo secolo (Figura 3).1
Figura 2. Origine del mais. La forma selvatica del mais è
il teosinte (a sinistra). Questa specie è stata addomesticata già
8000 anni fa dalle popolazioni indigene dell’America centrale.
Attraverso processi reiterati di cernita ed incrocio sono state
progressivamente migliorate le proprietà della pianta che oggi
conosciamo come mais (a destra).
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 11
80
Resa [in decitonnellate/ettaro]
70
60
50
40
30
20
10
0
1850
1870
1890
1910
1930
1950
1970
1990
2010
Anno
Figura 3. Rendimento del raccolto di frumento in Svizzera dal 1850 al 2011 in decine di tonnellate per ettaro
(Fonte: D. Fossati e C. Brabant, Agroscope)
I successi nella selezione di piante coltivabili sono
perciò in fondo il risultato di mutazioni genetiche
(spontanee o indotte) delle piante. In principio il
metodo si suddivide in tre fasi: 1) La presenza iniziale oppure l’induzione di diversità genetiche
(variazione); 2) Scelta delle linee adatte allo scopo prefisso (selezione); 3) verifica agronomica
(Figura 4).
Presenza iniziale o induzione
della diversità genetica
Un’elevata diversità genetica è la condizione di
base per ogni tipo di miglioramento selettivo. Per
aumentare questa diversità, vengono utilizzate
diverse tecniche nella selezione di vegetali coltivabili. In prima categoria si trova l’incrocio fra
piante che hanno un corredo genetico molto diverso. In questo caso i geni delle specie parentali
vengono rimescolati in molteplici combinazioni.
La condizione essenziale è però che piante così diverse siano effettivamente incrociabili e che diano
origine ad una progenie fertile, che siano cioè sessualmente compatibili. Accanto a questa tecnica
di incrocio c’è la possibilità di modificare artificialmente il genoma delle piante ad esempio con
irradiamento con raggi gamma o sostanze chimiche con proprietà mutagene. Queste tecniche au-
mentano la frequenza di alterazioni (mutazioni)
che possono condurre a nuove proprietà. Un’ul­
teriore possibilità di rimescolare il materiale genetico di piante che di per se non sono incrociabili, consiste nella fusione dei cosiddetti protoplasti
(cellule vegetali che sono state private della parete cellulare). Un’altra possibilità è di mantenere in
vita su terreni nutrienti speciali i germogli che si
formano da incroci incompatibili. In tutte queste
tecniche le alterazioni del materiale genetico sono
assolutamente casuali e ciò comporta la lunga ricerca fra i discendenti di quegli esemplari che,
grazie a questa casualità mostrano qualità migliori rispetto alle piante originali. Nonostante le profonde alterazioni che intervengono nel genoma di
tali piante selezionate, queste non sono definite o
percepite come «geneticamente modificate».
Le procedure legate all’ingegneria genetica verde
permettono pure di alterare il genoma di una
pianta e di porre le basi per una susseguente coltivazione selettiva. Rispetto ai metodi di incrocio
convenzionali, l’ingegneria genetica mostra due
differenze sostanziali. Da una parte essa permette
di introdurre elementi che provengono sia da
piante che non sono altrimenti incrociabili, sia da
microorganismi o da animali, o persino sequenze
ridisegnate in maniera completamente sintetica.
12 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Dall’altra parte o tra altro le tecniche genetiche
permettono il trasferimento mirato di proprietà
le cui basi genetiche sono già conosciute in anticipo. I metodi dell’ ingegneria genetica verde sono
stati sviluppati dopo che le componenti e le basi
tecniche della biologia molecolare furono scoperte ed affinate verso la fine degli anni ‘50. Sono due
i processi di base utilizzati ancora attualmente
che permettono di trasportare materiale genetico
nel genoma della pianta bersaglio. Il metodo maggiormente utilizzato consiste nell’infezione delle
cellule vegetali con il batterio Agrobacterium tu­
mefaciens, che possiede appunto la capacità di
trasferire un frammento di DNA nelle cellule temporaneamente ferite. Il secondo metodo è di tipo
meccanico e consiste nel bombardare le cellule
vegetali con milioni di microparticelle ricoperte
di DNA scagliate ad altissima velocità con uno
speciale apparecchio conosciuto con il nome di
«cannone genetico».
I processi d’ingegneria genetica applicati al mondo vegetale si sviluppano velocemente. Al giorno
d’oggi disponiamo di tutta una serie di metodi che
possono accelerare la generazione e selezione di
varietà coltivabili e che aprono nuove prospettive
per la generazione di proprietà mirate come ad
esempio resistenze contro condizioni ambientali
avverse oppure un miglioramento della composizione di fattori alimentari.2 L’intervento nel genoma della pianta ospite è spesso ridotto al minimo.
Ad esempio vengono sempre più privilegiati i
tras­ferimenti di geni provenienti da specie selvatiche affini. Le piante risultanti non contengono
più DNA estraneo alla specie e si differenziano
poco e niente dalle piante ottenute con metodi di
incrocio tradizionali. Le regolamentazioni in vigore non permettono nemmeno più la distinzione di
categoria fra queste piante ingegnerizzate geneticamente o piante ottenute con incrocio tradizionale, poiché le frontiere fra queste tecniche si
sono ormai sovrapposte.3
La selezione di linee genetiche appropriate
Dal momento in cui si è accertata o generata una
diversità genetica nella popolazione di partenza,
segue un periodo pluriennale di cicli di selezione
intensiva. In condizioni ideali, questo conduce ad
una popolazione di piante omogenea, che consiste in maniera praticamente esclusiva del materiale genetico che esprime e trasmette le proprietà desiderate in maniera stabile ed affidabile.
Al fine di abbreviare il periodo di selezione e per
rendere più efficiente l’identificazione degli individui portatori delle proprietà desiderate, vengono utilizzati pure nei sistemi tradizionali dei marcatori genetici (marker).4 Attraverso questi marcatori è possibile seguire in maniera visibile la
trasmissione di una o più proprietà genetiche di
una pianta (il sistema è conosciuto con il nome di
«marker assisted breeding»). Questo espediente
permette di risparmiare molto tempo nella scelta
degli individui destinati all’incrocio seguente e
nell’identificazione degli incroci che hanno maggiore successo. Grazie a questi marcatori si possono testare centinaia di germogli e scegliere i candidati migliori per le prossime fasi di incrocio. La
selezione assistita da marcatori viene attualmente adottata in una frazione rilevante delle sperimentazioni, indipendentemente dal fatto che queste siano di tipo tradizionale o utilizzino ingegneria genetica. Quando si desidera introdurre
proprietà che non dipendono da un solo gene sarebbe però necessario co-introdurre e seguire
una serie corrispondente di marcatori diversi, il
che è spesso troppo complesso. In tali casi è diventato oggi più semplice, ancorché finanziariamente più oneroso, analizzare direttamente il genoma delle piante (una procedura chiamata «genomic selection»).
L’identificazione dei partner per l’incrocio seguente è come abbiamo visto un elemento fondamentale nelle tecniche di coltivazione selettiva,
sia­no esse basate su procedure convenzionali o
basate sull’ingegneria genetica. Un’eccezione è
rappresentata dalle piante che sono propagate in
maniera vegetativa e senza ulteriori incroci, come
ad esempio piante di mele o di vite. In questi casi,
quando il gene desiderato è stato introdotto con
metodi molecolari nella pianta, questa non viene
più incrociata, bensì selezionata direttamente e
propagata (Figura 4).
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 13
Verifica delle proprietà agronomiche
Quando le piante con il corredo genetico desiderato e stabile sono state selezionate, queste vengono testate per diversi anni in luoghi diversi al
fine di verificare le loro proprietà in campo aperto
Creazione di
varietà genetica
e le loro interazioni con l’ambiente. Tutto questo è
necessario prima che queste piante possano essere inserite nel catalogo nazionale delle varietà
coltivabili e poi coltivate (vedi box pagina 15).
Piante imparentate
Isolamento e caratterizzazione dei geni
Induzione di mutazioni
Fusione dei protoplasti
Trasferimento dei geni
e rigenerazione
Valutazione
Valutazione
Incroci
Ricombinazione
genetica
Selezione
di forme
desiderate
Cloni
Linea «inbred»
Selezione di caratteristiche valorizzate
Produzione
di ibridi
Valutazione
in condizioni
di pratica
Autorizzazione per
esperimenti
in campo aperto
Esperimenti in campo aperto:
diversi posti ed anni,
validazione delle qualità di resa
Autorizzazione UE per messa
in circolazione
Sperimentazioni officiali di varietà
Varietà
Figura 4. Coltivazione selettiva con (freccia verde) e senza piante GM in Europa. Cloni: piante che vengono
propagate in maniera vegetativa senza incrocio sessuale; Linee consanguinee: piante che possiedono
un corredo genetico praticamente puro (omozigota); Ibridi: prodotti d’incrocio fra linee di selezione
(Fonte: Figura modificata da C. Jung).5
14 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Conclusioni
Se si paragona la selezione tradizionale da quella basata sull’ingegneria genetica, si costata che
le differenze sono piccole. Nella prima fase viene
in ambedue i casi elevata la diversità genetica del
materiale di partenza, o rispettivamente viene introdotta una nuova proprietà considerata utile. Nei
metodi tradizionali è difficile ricostruire i meccanismi che determinano le modifiche e le proprietà
desiderate. Inoltre è piuttosto arduo prevedere
quali saranno gli incroci che forniranno il risultato atteso. Con l’applicazione dell’ingegneria genetica vengono direttamente inseriti nella pianta singoli geni che portano con sé proprietà pre-definite.
Siccome in questo caso la lunga procedura d’incroci e selezioni può essere notevolmente abbreviata,
l’ingegneria genetica verde è in grado di accelerare
la coltivazione selettiva di talune varietà. Inoltre, finora non c’è stata nessuna indicazione che l’introduzione di elementi genetici provenienti da specie
diverse porti con sé nuovi tipi di rischio. Perciò si
può affermare che l’ingegneria genetica verde non
comporta rischi supplementari per l’essere umano
e l’ambiente se paragonata alle tecniche convenzionali.6 Si è ricordato come pure le piante generate mediante ingegneria genetica devono sottostare, come la più parte delle varietà ottenute con-
venzionalmente, a lunghi periodi di verifica delle
proprietà agronomiche in campo aperto, prima di
poter essere omologate per la coltivazione. Un numero rilevante di studi ha certificato come le varietà GM che sono state sottoposte a tali procedure
di verifica, non abbiano dimostrato effetti indesiderati o inattesi che possano rappresentare un rischio per l’essere umano o per l’ambiente.7, 8 A queste conclusioni sono giunti sia gli studi effettuati
nell’ambito del programma nazionale di ricerca 59
(PNR 59) che un recente studio allargato sulla letteratura specifica in Inghilterra.9
I rischi conseguenti all’introduzione di piante GM
non possono perciò essere considerati come superiori a quelli derivanti dall’introduzione di varietà
ottenute con metodi convenzionali. L’ingegneria
genetica verde dovrebbe quindi essere considerata semplicemente come una nuova forma di selezione. Per la valutazione dei rischi non si dovrebbe
in fondo considerare come determinante il metodo
di selezione quanto piuttosto il tipo di pianta, le sue
proprietà e le sue interazioni con l’ambiente. Di conseguenza, la valutazione dei rischi dovrebbe con­­
centrarsi sul prodotto della manipolazione genetica
e non sul processo di generazione dello stesso.
Autorizzazione di una nuova varietà di frumento in Svizzera
L’inclusione nel catalogo nazionale delle varietà è regolamentata dall’Ordinanza del Dipartimento
­federale dell’economia della formazione e della ricerca (DEFR) sulle sementi e i tuberi-seme10, ordinanza che richiede il superamento di due esami.10, 11 L’esame cosiddetto DHS (distinction homogénéité, stabilité) verifica la distinguibilità, l’omogeneità e la stabilità della varietà in questione. Questo esame
pone quindi le basi per la protezione della varietà. D’altro canto, l’esame cosiddetto VAT (valeur agronomique et technologique) è volto a determinare l’idoneità per la coltivazione e l’utilizzo. Gli esami
DHS si svolgono generalmente all’estero e questo specialmente per ragioni di efficienza. Gli esami VAT
devono invece essere eseguiti in Svizzera affinché si possa giustificare l’inclusione di una varietà nel
catalogo nazionale delle varietà. Per l’esame VAT delle varietà di frumento, queste vengono tipicamente coltivate in diverse località per due anni e ne vengono testate fra le altre le proprietà seguenti: rendimento, stabilità, precocità, altezza della pianta, resistenza contro diverse malattie fungine e per la proprietà di panificazione della farina. Dall’entrata in vigore dell’accordo agrario nel giugno del 2002 tra la
Svizzera e l’UE, i cataloghi di varietà sono reciprocamente riconosciuti. Specie allevate convenzionalmente, che sono ammesse nell’UE possono quindi anche essere coltivate in Svizzera. Per le piante GM
la situazione è diversa: queste devono essere ri-accreditate separatamente dalla Svizzera. Inoltre, per le
piante GM è richiesta una speciale autorizzazione come previsto dall’Ordinanza sull’emissione deliberata nell’ambiente del 10 settembre 2008. La procedura è quindi notevolmente più lunga e dispendiosa
che per le specie coltivate in modo convenzionale, e di conseguenza è più costosa.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 15
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concernente le sementi e i tuberi-seme delle specie campicole, delle piante foraggere e degli ortaggi
(Ordinanza del DEFR sulle sementi e i tuberi-seme). www.admin.ch/opc/it/classified-compilation/19983504/
index.html
11
Ufficio federale dell’agricoltura (UFAG), Stazione di ricerca Agroscope Changins-Wädenswil (ACW)
e Reckenholz-Tänikon (ART) (2008) Varietà, sementi e materiale vegetale in Svizzera.
www.blw.admin.ch/themen/00011/00077/index.html?lang=it
16 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
3. Piante geneticamente modificate
e sostenibilità
ƒƒPiante coltivabili sviluppate mediante ingegneria genetica possono essere impiegate per un’agri-
coltura di raccolti abbondanti e rispettosa dell’ambiente.
ƒƒVarietà di patate GM che includono una resistenza contro la peronospora richiedono minori tratta-
menti chimici, permettendo di risparmiare in termini di costi e di pressione ambientale da pesticidi.
ƒƒI metodi dell’ingegneria genetica permettono la generazione in tempi minori di piante frutticole re-
sistenti a diverse malattie. Queste resistenze nelle piante da frutta sono in grado di diminuire l’impiego di fungicidi o antibiotici.
ƒƒBarbabietole da zucchero tolleranti contro erbicidi permettono una migliore pianificazione dei trat-
tamenti, un impiego minore di sostanze nocive ed una riduzione della lavorazione del terreno.
Diversi approcci basati sull’ingegneria genetica
hanno contribuito a sviluppare piante coltivabili
che conducono a raccolti più abbondanti e contemporaneamente mantengono relazioni positive
con l’ambiente naturale. Ad esempio l’impiego di
anticrittogamici e la lavorazione meccanica del
terreno possono essere notevolmente ridotte mediante l’induzione di resistenze contro agenti patogeni o tolleranza contro erbicidi nelle piante
coltivate. Questa situazione ha ripercussioni positive sulla biodiversità, poiché il carico ambientale
con agenti anticrittogamici è diminuito. In seguito
alla riduzione della lavorazione meccanica da parte delle aziende agricole si riducono pure il consu-
mo energetico, la compattazione del terreno e gli
interventi dannosi sulla fauna del terreno. Come
per le coltivazioni tradizionali si può impedire la
persistenza di monocolture pluriennali mediante
rotazioni appropriate di coltivazione. Rimane
pure importante perseguire una combinazione
sostenibile di allevamento animale e coltivazione.
Questo capitolo presenta tre varietà di piante coltivabili che sono state generate grazie a metodi
d’ingegneria genetica (o che in parte ancora in
fase di sviluppo) e che potranno rivelarsi significative per un’agricoltura di raccolti abbondanti e
comunque rispettosa dell’ambiente naturale in
Svizzera.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 17
a) Varietà di patate resistenti contro la peronospora
Cifre e fatti sulla coltivazione delle patate in Svizzera
Coltivazione annuale: circa 11 000 ha, di cui 4 % in forma bioagricola
Grado di auto-approvvigionamento: circa 90 - 95 %
Frazione di coltivazione di sementi auto-prodotte da parte delle aziende; circa 20 %
Perdite di raccolto inseguito al marciume da peronospora: a livello mondiale circa 20 %, in Svizzera
limitato grazie a lotta intensiva
Lotta contro il marciume da peronospora:
Coltivazione biologica: selezione di varietà, rotazione delle coltivazioni, trattamenti rameici
(3 kg/ha/anno)
Produzione integrata e convenzionale: selezione di varietà, rotazione di coltivazioni, anticrittogamici
sintetici (circa 8 -12 trattamenti annuali per 5 - 8 kg/ha/anno)
La patata (Solanum tuberosum), che fu introdotta
nel sedicesimo secolo dal Sudamerica si sviluppò
dalla metà del diciassettesimo secolo come alimento di base estremamente diffuso. Nel 1845
venne però importata dall’America la peronospora che causa il marciume dei tuberi e della pianta
che causò immense perdite nei campi coltivati.
Nella sola Irlanda morì letteralmente di fame fra il
1845 ed il 1852 circa un milione di persone. Pure
in Svizzera si manifestò nello stesso periodo
un’imponente carestia. Il microorganismo Phyto­ph­­
thora infestans fu identificato solamente molti
anni dopo come agente patogeno. A livello globale
si calcola una perdita annuale di raccolti dell’ordine del 20 %, ed il patogeno attacca pure altre
piante come ad esempio il pomodoro. Grazie alla
lotta intensiva con trattamenti oggi in Svizzera le
perdite di raccolto registrate sono praticamente
nulle.
Le misure attuali contro il marciume
da peronospora delle patate
La Svizzera ha un tenore di auto-approvvigionamento di patate dell’ordine del 90-95%. Senza
particolari misure preventive contro il marciume
delle patate non ci potrebbe essere una coltivazione redditizia. In Svizzera la malattia è tenuta sotto
controllo con la rotazione dei coltivi, con l’introduzione di varietà tolleranti ed in particolar modo
mediante l’impiego di anticrittogamici specifici.
La varietà Bintje, apprezzata in Svizzera da più di
50 anni, è particolarmente sensibile.1 Nella coltivazione biologica, che rappresenta circa il 4 % del
totale, è permesso l’utilizzo di prodotti rameici in
quantità limitate (3 kg/ha/anno). Nella produzione integrata vengono impiegati soprattutto anticrittogamici di sintesi, e solo sporadicamente prodotti rameici. Nell’UE ci si sta indirizzando verso
una proibizione dell’impiego di prodotti al rame
poiché questi si accumulano nel terreno ed in
concentrazioni elevate diventano tossici per gli
organismi del terreno stesso.
Le conoscenze ottenute mediante metodi della
biologia molecolare sono di grande importanza
per la coltivazione e selezione di varietà di patate.
Per questa ragione nel 2011 un consorzio internazionale al quale hanno aderito 16 istituti statali
quali scuole universitarie e centri di ricerca agronomica, ha dato inizio al progetto di determinazione della sequenza genomica della patata.2
Questa sequenza sarà di grande aiuto anche a coloro che utilizzano tecniche di coltivazione e selezione tradizionali poiché è estremamente utile
anche nell’analisi delle varietà ottenute mediante
metodi convenzionali. Attraverso la sequenza genomica si potranno identificare marcatori molecolari che permetteranno il tracciamento rapido e
18 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Figura 5. Patate attaccate da peronospora sviluppano prima
­singole macchie sulle foglie alla base della pianta. In un atmosfera umida e calda, le macchie si allargano rapidamente e tutto
il fogliame muore. Anche i fusti ed altre parti della pianta si
­colorano bruno. Con specie sensibili una piantagione di patate
infestate può estinguersi in pochi giorni.
preciso di talune proprietà delle piante durante
gli incroci selettivi.
Resistenze
È già conosciuto da molti anni che in piante con
stretta parentela con le patate, ad esempio come
nella patata selvatica messicana (Solanum bulboca­
stanum), sono presenti geni che conferiscono a
queste piante proprietà di resistenza alla peronospora. Attraverso faticosi lavori di incrocio e selezione tradizionale durati più di 40 anni è stato possibile trasferire questo gene di resistenza nelle patate coltivabili. Purtroppo si è dovuto costatare
come il patogeno abbia in fretta sormontato questa
resistenza nuovamente acquisita. Di tanto in tanto
si manifestano nuovi ceppi del microorganismo
patogeno sia perché importati sia sottoforma di
mutazioni genetiche spontanee. In tal modo il patogeno riesce ad adattarsi ed a circoscrivere i nuovi
meccanismi di protezione delle piante di patate.
Nel frattempo si sono identificati ed in parte isolati
numerosi altri geni di resistenza presenti in specie
affini. Si ipotizza che una resistenza possa venire
infranta più difficilmente se questa si basa su diversi geni introdotti simultaneamente nella stessa
pianta. Questa tecnica è chiamata stratificazione di
geni («gene stacking»).3 Attraverso procedure pluriennali di incrocio e selezione convenzionale sono
state effettivamente generate varietà di patate che
contengono molteplici geni di resistenza contro la
peronospora, come ad esempio la varietà ungherese Sarpo Mira.4 L’introduzione sul mercato di queste piante si è però rivelata problematica, in quanto
le patate presentano proprietà diverse da quelle
conosciute in termini organolettici, di proprietà di
cottura o di conservazione.
Se paragonata ai metodi tradizionali la tecnologia
genetica permette di introdurre simultaneamente
diversi geni di resistenza in maniera più semplice
ed in varietà conosciute, raggiungendo in tal modo
una resistenza sostenibile. In effetti, sono diversi
gli istituti pubblici di ricerca che lavorano in tale direzione.3, 5 Nei Paesi Bassi viene attualmente testata in campo aperto una varietà di patata nella quale
sono stati introdotti diversi geni di resistenza derivati da varietà selvatiche. Anche ditte che producono e commerciano sementi lavorano a progetti
analoghi. Ad esempio BASF progetta di introdurre
fra qualche anno sul mercato una varietà di patata
equipaggiata di due geni di resistenza derivati dalla
patata selvatica messicana (Rpi-blb1 e Rpi-blb2).
La fase di sviluppo di questa varietà denominata
«Fortuna» è infatti conclusa. Il prodotto è stato testato con successo in 11 località di sei paesi della
UE ed è stata sottoposta a procedura d’autorizza-
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 19
zione in Europa. Al momento vengono condotte ulteriori sperimentazioni in campo aperto necessarie per completare la procedura di autorizzazione.
Ciononostante, è improbabile che questa varietà
sia messa in futuro a disposizione dei contadini europei. Nel gennaio 2012 la BASF ha infatti deciso di
de-localizzare le attività di sviluppo e di ricerca nel
settore dell’ingegneria genetica verde dalla Germa­
nia agli Stati Uniti.6 La multinazionale si attende oltre oceano un’atmosfera meno ostile nei confronti
della ricerca ed un mercato con maggiore accettanza nei confronti dei prodotti GM. Per questa ragione non viene più perseguita attivamente l’introduzione della varietà «Fortuna» sul mercato europeo.
Prospettive
I geni di resistenza introdotti mediante ingegneria genetica permetteranno la generazione di coltivazioni di patate che richiedono minore utilizzo
di anticrittogamici: saranno sufficienti 3 o 4 trattamenti annuali al posto degli attuali 8-10.6, 7 Altri
patogeni come ad esempio la muffa Alternaria so­
lani dovranno continuare ad essere controllati
mediante anticrittogamici dosati a seconda
dell’intensità delle infezioni. Alla diminuzione
delle irrorazioni consegue pure una diminuzione
della contaminazione di pesticidi nel terreno, nelle acque e nei tuberi, oltre ad una riduzione delle
Bibliografia
emissioni di CO2 e possibilmente una riduzione di
costi a carico dei coltivatori.6
Ci si attende che varietà di patate resistenti alle
malattie ottenute mediante ingegneria genetica
saranno prossimamente disponibili in Europa,
seppure con un certo ritardo. Se tali varietà sod­
disferanno le esigenze di coltivatori e di consumatori, queste verranno utilizzate in maniera progressiva nell’agricoltura. La preoccupazione che
tali varietà GM possano inconsapevolmente propagarsi in Svizzera non è realistica: in Svizzera
non esistono infatti varietà selvatiche attraverso
le quali tali geni di resistenza possano propagarsi
per incrocio. Inoltre le patate vengono moltiplicate attraverso il ripianto dei tuberi e non attraverso sementi, e perciò non si propagano in maniera
spontanea. Infine, i coltivatori dispongono di
un’esperienza che risale ad oltre un secolo nel
mantenimento della purezza delle varietà autorizzate. L’intromissione di varietà estranee è quindi facile da riconoscere e da eliminare.
In analogia con le altre piante GM di grande diffusione agricola, anche per le patate resistenti alla
peronospora ci si attende che le varietà GM dimostrino vantaggi ed utilità sia dal punto di vista
ecologico che commerciale.
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20 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
b) Programmi di incrocio e selezione abbreviati per varietà
di mele resistenti a malattie
Nelle coltivazioni frutticole svizzere il fuoco batterico e la ticchiolatura delle mele causano perdite notevoli se le piantagioni non vengono adeguatamente protette in caso di infestazione. L’infesta­
zione di fuoco batterico è iniziata nel 1989 nella
Svizzera orientale e si è propagata praticamente
in tutto il paese (Figura 6). Il fuoco batterico è
causato dall’infezione da parte dell’enterobatterio Erwinia amylovora. L’infezione principale avviene durante la fioritura. I batteri raggiungono
l’interno della pianta attraverso le aperture naturali dei pistilli. I batteri possono pure entrare attraverso danni meccanici, ad esempio ferite causate dalla grandine e possono pure attaccare direttamente i germogli quando sono giovani. Il
tessuto infetto muore ed assume in estate una colorazione da bruno a nero (Figura 7). Le frequenze di infezione dipendono molto dalle condizioni
meteorologiche, specialmente nel periodo di fioritura. Il fuoco batterico può essere contrastato
con l’impiego di antibiotici come ad esempio la
streptomicina. Le alternative sono ad esempio
l’impiego di prodotti rameici, di regolatori di cre-
scita, oppure a base di acetato di alluminio. Una
potatura radicale di germogli infetti può fermare
la diffusione. Vengono pure utilizzati in misura
sempre maggiore per la lotta al fuoco batterico
antagonisti naturali del patogeno (altri batteri
come pure lieviti). L’efficacia di questi prodotti
raggiunge però al massimo il 60 %.1 Nel 2007
sono state fortemente infestate in Svizzera da fuoco batterico molte piantagioni e dovettero venire
abbattuti e bruciati gli equivalenti di 100 ha di superfici sfruttate.2 Dal 2008 l’ufficio federale dell’agricoltura (UFAG) ha rilasciato autorizzazioni
speciali per l’utilizzo di streptomicina contro il
fuoco batterico e da allora sono state trattate annualmente diverse piantagioni con questo antibiotico (si veda il box). Nei frutti non sono state
riscontrate concentrazioni residue di streptomicina superiori al valore limite di 0,01 mg per chilogrammo di frutta. Nel miele questo valore è stato
però superato in diverse occasioni e nel 2011
sono stati ad esempio distrutti 9400 chilogrammi
di miele per i quali i frutticoltori sono stati chiamati ad indennizzare i relativi apicoltori.2
Figura 6. Il fuoco batterico si è manifestato in Svizzera per la prima volta nel 1989 nei cantoni Sciaffusa,
Turgovia e Zurigo. Nel 2007 solamente il canton Obwaldo era ancora libero da questa infestazione
(Fonte: E. Holliger, Agroscope).3
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 21
Figura 7. Una pianta di mele affetta da fuoco batterico appare
come bruciata (da qui il nome della malattia): fiori e foglie
­avvizziscono e si colorano dal bruno al nero.
Impieghi di streptomicina nelle piantagioni frutticole svizzere
Dal 2008 esiste un’autorizzazione speciale che permette di combattere il fuoco batterico con trattamenti a base di antibiotici. Il valore limite per i residui negli alimenti è di 0.01 mg per chilogrammo.1
Anno
Comune
kg sostanza attiva Quantità di campioni
kg di miele
(streptomicinia) di miele sopra eliminato
il valore di toleranza
2008144
453
2009
134
303 3 260
2010
138
201 4 120
2011121
186
La ticchiolatura delle mele è causata dal fungo
Venturia inaequalis ed a livello mondiale deve essere più o meno regolarmente combattuta con anticrittogamici. In caso di mancato trattamento si
riscontrano notevoli perdite di raccolto. Le piante
affette mostrano macchie sulle foglie e sui frutti. I
frutti possono essere deformati e le foglie infette
possono cadere precocemente. L’infezione primaria avviene in primavera e deriva dalle foglie malate dell’anno precedente che rimangono sul terreno. Una meteorologia fredda e umida favorisce
l’infezione. Sia la scelta della varietà che l’applicazione di misure preventive sono in grado contenere l’infestazione. Ad esempio sono misure valide
sia l’eliminazione delle foglie cadute che il controllo della forma della pianta con potatura mirata in modo da favorire la ventilazione. La malattia
viene trattata con fungicidi sintetici (nella produ-
50
81
3500
9400
zione integrata questo avviene in diversi trattamenti annuali), oppure con prodotti a base di zolfo o di rame (nella coltivazione biologica da 18 a
25 trattamenti annuali per ogni pianta).
Accanto ai trattamenti meccanici ed anticrittogamici esiste la possibilità di combattere la malattia
con aumento della resistenza specifica delle piante. Le piante selvatiche hanno infatti sviluppato
resistenze naturali sia contro il fuoco batterico
che contro la ticchiolatura. Le informazioni per
queste resistenze sono in generale racchiuse in
diversi geni di resistenza. In Svizzera vengono sviluppate varietà resistenti sia con metodi tradizionali che con ingegneria genetica nelle stazioni di
ricerca Agroscope Changins-Wädenswil e presso
la Divisione di patologia vegetale del Politecnico
federale di Zurigo. Le piante resistenti così otte-
22 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
nute richiedono minori trattamenti (siano essi
fungicidi, antibiotici o prodotti rameici) e di conseguenza minor impiego di macchine agricole
nelle piantagioni ed una notevole riduzione del
carico ambientale.
Le piante da frutta non possono autoimpollinarsi
e vengono propagate in maniera vegetativa (senza l’utilizzo di sementi). Per questa ragione il genoma di tutte le piante della stessa varietà di mele
(Malus domestica) è identico. Per la selezione di
varietà resistenti alle malattie, le piante vengono
inizialmente incrociate con varietà selvatiche.
Visto che la metà del genoma dei prodotti di tali
incroci proviene dalla pianta selvatica, molte proprietà delle mele commestibili sono perse. Queste
devono essere recuperate con incroci successivi
con varietà ad alto rendimento e di alta qualità, il
che richiede diverse generazioni. In queste procedure si formano nuove varietà con proprietà alterate, quali il gusto, la conservabilità o le condizioni di coltivazione. Lo sviluppo di una varietà di
mele con nuove proprietà dura, inseguito al tempo di generazione delle piante, almeno 20-30
anni. In tale modo si sono sviluppate negli ultimi
decenni diverse piante resistenti alla ticchiolatura. Siccome queste varietà mostrano però proprietà diverse di gusto e di forma rispetto alle varietà predilette ed affermate, vengono accettate
con grande riluttanza dal mercato.
Con l’applicazione dei nuovi metodi di ingegneria
genetica alla selezione vegetale, singoli geni possono essere trasferiti in una varietà pre-esistente. I
geni che conferiscono resistenze varie possono essere isolati da varietà selvatiche e trasferiti mediante i metodi della biologia molecolare nel genoma della varietà desiderata. La varietà in tal modo
modificata acquisisce in aggiunta alle sue proprietà
specifiche una resistenza aumentata nei confronti
di agenti patogeni.4 In tale modo si preserva il carattere originale della varietà e si genera un prodotto che è già insediato sul mercato, semplicemente migliorato in alcune sue proprietà. Le tediose procedure d’incrocio con altre varietà sono
omesse. Il tempo di sviluppo fino alla maturità di
mercato si lascia in tal modo abbreviare di una decina d’anni. Ad esempio, un gruppo di ricerca olan-
dese è riuscito a trasferire un gene dall’orzo (hordothionin) nella varietà di mele Gala e renderla
così resistente contro la ticchiolatura, come dimostrato in una sperimentazione in campo aperto durata quattro anni.5 Anche piante di mele con resistenze contro il fuoco batterico sono state generate
con metodi molecolari e testate per ben 12 anni in
campo aperto.6 In un’altra sperimentazione è stato
abbreviato il tempo di raggiungimento della maturità sessuale della varietà coltivabile. Una pianta di
mele fiorisce per la prima volta dopo circa sei anni.
Mediante il trasferimento e l’aumento di attività di
un gene isolato dalle betulle in una pianta di mele, i
ricercatori sono riusciti a ridurre il tempo di raggiungimento di maturità sessuale (cioè il tempo
necessario per arrivare alla prima fioritura) da 6 a
1 anno. In tale modo il tempo di selezione di una
varietà inizialmente incrociata con una specie selvatica (che richiede da 4 a 7 incroci con la specie
nobile) viene notevolmente accorciato. Siccome il
gene proveniente dalle pere è ereditato solamente
dalla metà dei discendenti, alla fine del processo si
può ottenere una linea genetica che ha le nuove
proprietà desiderate ma è priva del gene accelerante. Con questo metodo le piante GM vengono
utilizzate solamente durante la fase di selezione ed
i prodotti finali non sono più propriamente geneticamente modificati e hanno le medesime proprietà
in termini di tempo riproduttivo, della pianta originale.7
L’accettazione di piante GM da parte dei contadini
e dei consumatori sembra maggiore quando i geni
trasferiti sono affini alla specie che non quando
questi siano di specie diverse dalla pianta ospite.
In essenza, nel primo caso, il genoma della pianta
modificata è stato alterato da un gene proveniente da una specie che è in grado di incrociarsi spontaneamente. Invece di procedere ad incroci completi con l’ingegneria genetica viene però selezionato un singolo gene da trasferire. Questa
tecno­­logia è denominata come cis-genetica. Le
prime varietà di mele cis-genetiche sono già state
sviluppate e vengono attualmente testate in campo aperto.4 I costi per queste sperimentazioni
sono però troppo elevati in Svizzera, e perciò i test
vengono effettuati in altri paesi come gli Stati
Uniti o l’Olanda.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 23
Cis-genetica
Modificazione genetica di una pianta ospite mediante uno o più geni derivati da una pianta che è
sessualmente compatibile ed incrociabile. I geni desiderati vengono introdotti nella pianta ospite
con metodi di ingegneria genetica.
Bibliografia
1
Ufficio federale dell’agricoltura (UFAG). www.blw.admin.ch/index.html?lang=it
2
Holliger E, Schoch B, Bünter M (2012) Das Feuerbrandjahr 2011. Schweizer Zeitschrift für Obstund Weinbau 5:12.
3
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5
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marker-assisted selection. New Phytologist 192: 364 –377.
c) Barbabietole da zucchero tolleranti contro erbicidi
La barbabietola da zucchero è una pianta di notevole importanza per l’agricoltura svizzera. Pra­
tica­mente l’intero consumo svizzero di zucchero è
coperto dalla produzione basata sulle barbabietole indigene, che viene raffinata in due aziende
specializzate. Questa pianta è di minore interesse
per la produzione biologica poiché il lavoro aggiunto per la lotta alle erbe infestanti si situa attorno alle 180 ore per ettaro che dovrebbero essere ridotte a meno di 100 per ettaro per garantire una copertura dei costi.
La barbabietola da zucchero (Beta vulgaris) appartiene come le altre bietole alla famiglia delle
Amarantacee. La forma e dimensione attuale sono
state ottenute attraverso incroci convenzionali ed
il tenore zuccherino è stato aumentato fino a circa
18 grammi di zucchero per 100 grammi di peso
fresco. Il raccolto raggiunge da 50 a 100 tonnellate/ha e le singole barbabietole pesano circa 1 kg.
Le barbabietole da zucchero fioriscono solo al secondo anno, per cui nella coltivazione intensiva
non si formano fiori e semi. Fattori climatici possono indurre però in alcune varietà una fioritura
precoce, ad esempio nel primo anno. I semi originali sono plurimi e possiedono un guscio strutturato in maniera irregolare. Perciò, singoli semi
sono ottenuti mediante una difficile separazione
in palline dalle dimensioni di un granello di pepe.
Questi semi singoli vengono pure rivestiti da uno
strato di sostanze fertilizzanti e di sostanze anticrittogamiche (un procedimento chiamato «Pillie­
rung»). Le sementi vengono poi introdotte nel
terreno accuratamente preparato con macchine
apposite in grado di depositare singoli semi. Il
raccolto avviene generalmente con l’ausilio di
grosse macchine apposite che estraggono le barbabietole mature dal terreno e apportano una prima pulitura.
24 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Alcune malattie importanti causate da funghi,
batteri o virus possono portare a perdite notevoli
di raccolto (infezioni da oidio, ticchiolatura, macchie sulle foglie, marciume dei tuberi, rizomania).1 Fra gli animali infestanti è da segnalare in
special modo il nematode conosciuto come
«Anguillula della barbabietola» (Ditylenchus
dipsaci). Varietà più o meno resistenti sono state
ottenute sia con selezione tradizionale sia mediante ingegneria genetica (ad esempio nella resistenza contro la rizomania, causata dal virus
BNYVV).
Il problema maggiore nella coltivazione di barbabietole da zucchero è però dovuto alla presenza di
erbe infestanti o erbacce (Figura 8). Durante il periodo che va dalla quarta all’ottava settimana dalla germogliazione del seme, la pianta di barbabietola sopporta molto male la concorrenza con le
erbacce. Queste possono essere controllate sia
meccanicamente che chimicamente. L’elimina­
zione meccanica richiede una lavorazione intensa. La lotta con erbicidi è però pure ardua poiché
il risultato dipende dal dosaggio di diversi prodotti a periodi definiti. In Svizzera le coltivazioni a
barbabietola vengono trattate per lo più tre volte
con miscele di erbicidi.2 Siccome il trattamento
delle erbacce pluriennali è difficile e costoso, le
piante indesiderate vengono spesso combattute
già a partire dall’anno precedente la semina nelle
culture di rotazione precedenti.
L’impiego di barbabietole GM tolleranti nei confronti dell’erbicida facilita il controllo delle erbacce poiché la cadenza dei trattamenti rimane flessibile e l’erbicida utilizzato (glifosato) permette
una lotta ad ampio spettro e di maggiore efficacia.
Inoltre il glifosato annovera proprietà ambientali
migliori di altri erbicidi. Con questi trattamenti si
danneggiano in maniera minore sia il prodotto
che l’ambiente. Questo risulta in un migliore rendimento del raccolto e in una riduzione dei costi. I
calcoli forniti dalla stazione agronomica Agro­
scope Reckenholz-Tänikon indicano che in condizioni tipiche per il nostro paese ne potrebbe risultare un aumento di ricavo corrispondente a circa
il 40 percento (aumento di circa 640 fr/ha).3
Inoltre i coltivatori sarebbero in grado di gestire
in maniera flessibile l’impiego di erbicida e di limitare la lavorazione del terreno fino ad usare la
tecnica del sod seeding (semina senza lavorazione del terreno precedente). Questo permette una
strategia di controllo delle erbe infestanti che preserva il terreno e la biodiversità, pur-tuttavia senza diminuire il raccolto.4
Negli Stati Uniti sono state autorizzate provvisoriamente dal 2006 varietà di barbabietole tolleranti contro gli erbicidi e sono coltivate su scala
commerciale. È particolarmente importante rilevare che già nel 2009 la percentuale di superficie
coltivata con tali barbabietole GM arrivava a
95 %, ciò che ha condotto in brevissimo tempo ad
una modifica della lotta contro le erbe infestanti.
La coltivazione delle barbabietole GM ha avuto
come conseguenza una riduzione dei trattamenti
con erbicidi e conseguentemente del carico ambientale del 40 percento (calcolato in base al quoziente EIQ, Environmental Impact Quotient).5
All’inizio del 2012 il Dipartimento federale americano per l’agricoltura (USDA) ha emesso un’autorizzazione definitiva.
Figura 8. Le erbe infestanti sono il problema principale nella
coltivazione di barbabietole da zucchero poiché la lentezza di
crescita delle barbabietole non ne favorisce la concorrenzialità.
Se lasciate crescere senza controllo, le erbacce diminuiscono
la quantità di raccolto ed ostacolano il raccolto stesso
e la lavorazione primaria.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 25
Le varietà di barbabietola GM tolleranti nei confronti di erbicidi non sono autorizzate in Europa.
Varietà GM vengono testate in campo aperto da
diversi anni dalla ditta KWS in Germania nelle località di Wetze e Uepplingen.6 Una richiesta di au-
torizzazione per la coltivazione di barbabietole
GM è stata sottoposta già nel 2000 nel UE. Questa
potrebbe trovare in Europa un notevole livello di
accettazione.7
Bibliografia
1
Schweizerische Fachstelle für Zuckerrübenbau. www.zuckerruebe.ch/deutsch/krankheiten.htm
2
Schweizerische Fachstelle für Zuckerrübenbau (2000). Unkrautkontrolle. Der Rübenpflanzer.
3
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www.zuckerruebe.ch/pdf/sonderausgabe.PDF
in der Schweiz: Mit detaillierter Berücksichtigung möglicher Koexistenz-Kosten, Forschungsanstalt
Agroscope Reckenholz-Tänikon (ART).
www.agroscope.admin.ch/publikationen/einzelpublikation/index.html?aid=26502&lang=de&pid=26931
4
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­herbicidetolerant sugar beet for spring and autumn environmental benefit. Proceedings of the Royal
Society B 272: 111–119.
5
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the case of GM sugar beet. New Biotechnology 30: 131–135.
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and efficiency of weed management systems with glyphosate and conventional herbicides under German
and Polish crop production. Transgenic Research, doi: 10.1007/s11248 – 012 – 96778 – z.
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Coyette B, Tencalla F, Brants I, Fichet Y, Rouchouze D (2002) Effect of introducing glyphosate-tolerant sugar
beet on pesticide usage in Europe. Pesticide Outlook 13, 219 – 223.
26 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
4. Contributo delle piante GM
ad un’agricoltura sostenibile.
Esperienze internazionali
ƒƒVarietà resistenti a diverse malattie possono ridurre le perdite di raccolto e diminuire l’utilizzo
di anticrittogamici.
ƒƒLa coltivazione estensiva di varietà resistenti contro determinati agenti patogeni è in grado
di ridurre la dimensione della popolazione dei patogeni stessi in maniera durevole.
ƒƒL’utilizzo di varietà tolleranti agli erbicidi conduce ad una diminuzione della lavorazione del terreno
ed ha effetti positivi sulla qualità del terreno e sul bilancio di CO2.
a) Varietà di papaya resistenti a virus nelle Hawaii
Una malattia importante della papaya (Carica pa­
paya) è il patogeno denominato Papaya Ringspot
virus (PRSV). La malattia viene trasmessa da afidi.
Finora non si sono trovate resistenze contro il
PRSV nel genoma della papaya, ciò che impedisce
una selezione di resistenze con incroci convenzionali. A metà degli anni ‘90 questa malattia ha portato quasi allo sfascio la produzione di papaya
nelle Hawaii, che sono il luogo principale di coltivazione degli Stati Uniti. Siccome la malattia è conosciuta già dagli anni ‘40, scienziati della Cornell
University lavorano da lungo tempo per generare
varietà resistenti. In tali sperimentazioni hanno
generato varietà GM di papaya che contengono
nel genoma frammenti genetici del virus. In queste varietà la propagazione del virus risulta bloccata. Le sperimentazioni in campo aperto durante
un’epidemia maggiore hanno dimostrato che una
delle varietà GM è completamente resistente contro il virus. In soli tre anni la varietà resistente ha
superato con successo tutte le prove di autorizzazione e dal 1998 è impiegata su scala commerciale. Nel 2008 la frazione coltivata a papaya GM nelle Hawaii rappresentava circa l’80 %. La coltivazione intensiva della varietà GM ha indotto una
forte diminuzione della malattia nelle Hawaii e
agisce come barriera di propagazione.1 In seguito
a ciò è stato possibile riprendere la coltivazione di
varietà di papaya convenzionali. Il mercato più
importante di papaya restano gli Stati Uniti. Un altro mercato importante come il Giappone ha autorizzato solamente nel 2011 l’immissione delle
varietà GM di questi frutti.
Bibliografia
1
Fuchs M, Gonsalves D (2007) Safety of virus-resistant transgenic plants two decades after their introduction:
lessons from realistic field risk assessment studies. Annual Review of Phytopathology 45: 173 – 202.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 27
b) Lotta estensiva contro la piralide del mais negli Stati Uniti
Le larve della piralide del mais (Ostrinia nubilalis,
una piccola farfalla), sono tra i parassiti più temibili del mais (Zea mays) negli stati Uniti ed in
Europa. Varietà di mais GM che producono proteine del batterio Bacillus thuringiensis (tossine-Bt)
risultano resistenti conto la piralide. Queste varietà di mais-Bt sono coltivate negli Stati Uniti dal
1996 ed in anni recenti la frazione coltivata a
mais-Bt ha superato il 60 % della superficie totale
consacrata al mais.1
La lotta efficace ed efficiente esercitata contro il
parassita ha condotto a risparmi notevoli presso i
contadini che impiegano varietà di mais-Bt. Nono­
stante il prezzo maggiorato delle sementi-Bt, i coltivatori nei cinque stati con la maggiore produzione di mais, hanno registrato ricavi maggiorati di
circa 2,6 miliardi di dollari fra il 1996 ed il 2009.
La coltivazione intensiva con varietà resistenti ha
condotto anche in questo caso ad una chiara riduzione della popolazione della piralide parassitaria. In conseguenza i risparmi dei contadini che
coltivano varietà tradizionali sono stati persino
superiori e raggiungono 4,3 miliardi di dollari.2
Questa riduzione massiccia della popolazione del
parassita ha avuto effetti positivi anche su altri
tipi di coltivazione poiché la piralide del mais attacca pure le piante di patate, fagioli e peperoni.
Bibliografia
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Service, United States Department of Agriculture. www.ers.usda.gov/data/ biotechcrops/
extentofadoptiontable1.htm
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Steffey KL, Gray ME, Hellmich RL, Kaster LV, Hunt TE, Wright RJ, Pecinovsky K, Rabaey TL, Flood BR, Raun
ES (2010) Areawide suppression of European corn borer with Bt maize reaps savings to non-Bt maize
g­rowers. Science 330: 222–225.
c) Coltivazione di cotone praticamente in assenza di insetticidi
in Australia
In Australia vengono coltivate su scala commerciale già dal 1996 varietà GM di cotone (Gossypium
hirsutum) che rendono possibile una lotta contro
larve parassitarie in analogia con il mais. Se fino al
2004 erano a disposizione solamente varietà che
producono una sola tossina-Bt, in seguito sono
state sviluppate varietà che producono due diverse tossine-Bt. Queste varietà contrastano la possibilità per gli insetti di sviluppare resistenze contro una tossina e combattono meglio diverse specie di parassiti. Nel 2010 la frazione coltivata con
varietà-Bt rispetto alla superficie totale di coltivazione di cotone rappresentava in Australia oltre il
90 %.
Un’analisi dell’impiego di insetticidi dimostra che
nelle coltivazioni con varietà a doppia-Bt le irrorazioni sono diminuite dell’80 - 90 %.1 La quantità
di agenti chimici dispersi è parimenti scesa del
65 - 75 %. Nel frattempo in Australia le varietà GM
di cotone hanno interamente soppiantato le varietà convenzionali, contribuendo in tal modo alla
protezione ambientale.
28 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Bibliografia
1
Fitt GP (2008) Have Bt crops led to changes in insecticide use patterns and impacted IPM? In: Integration
of Insect-Resistant Genetically Modified Crops with IPM Systems. Ed by Romeis J, Shelton AM, Kennedy
GG, Springer, pp 303-328.
d) In Canada varietà di colza tolleranti a erbicidi favoriscono
una lavorazione rispettosa del terreno
Il Canada è il maggior produttore mondiale di colza (Brassica napus). Varietà tolleranti contro erbicidi vengono coltivate in quel paese in ragione del
95 % della superficie destinata alla colza. Accanto
a varietà ottenute mediante ingegneria genetica
vengono utilizzate anche varietà selezionate tradizionalmente. L’impiego di varietà tolleranti non
porta solo vantaggi economici ma ha pure un influsso positivo sull’ambiente. Da una parte questo
deriva dalla riduzione di erbicidi. Dall’altra l’impiego di varietà tolleranti introdotti nel 1996 ha
permesso di diminuire anche l’impiego di arature
selettive per l’eliminazione di erbacce. Soprattutto
si è assistito ad un aumento delle coltivazioni senza nessuna aratura (Figura 9).1 Queste misure
conducono alla preservazione di una migliore
qualità del terreno e agiscono contro l’erosione. I
calcoli recenti dimostrano che a tali condizioni
anche il bilancio in CO2 nella coltivazione di colza
è stato notevolmente migliorato.2 Grazie alla lavorazione meno intensiva il terreno è infatti in grado
di assorbire una maggiore quantità di CO2. In più
si deve contare anche su un risparmio di emissioni di CO2 in seguito alla diminuzione delle arature.
I calcoli dimostrano che rispetto alla coltivazione
tradizionale nelle superfici coltivate a colza GM
viene emesso ogni anno nell’atmosfera circa un
milione di tonnellate di carbonio in meno. Questo
corrisponde a circa 22 miliardi di chilometri di
tragitto in automobile (prendendo come base una
media di 166 g CO2 al chilometro).
100
senza aratura
aratura ridotta
convenzionale
Percentuale
80
60
40
20
0
1996
2001
2006
Figura 9. Cambiamenti della lavorazione del terreno in Canada dall’inizio dell’introduzione di varietà di colza
tolleranti a erbicidi nel 1996.1
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 29
Bibliografia
1
Macdonald P (2011) The Canadian experience with novel herbicide tolerant canola.
2
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ant canola production in Western Canada. Agricultural Systems 104: 403 – 410.
30 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
5. Le sfide da affrontare nella coltivazione
di piante GM
ƒƒI potenziali effetti negativi delle piante GM sull’essere umano e l’ambiente vengono studiati scienti-
ficamente da più di 10 anni. Finora non si sono evidenziati rischi associabili in maniera specifica a
piante sviluppate mediante ingegneria genetica. Rispetto alle coltivazioni tradizionali le varietà GM
possono ad alcune condizioni favorire la biodiversità.
ƒƒIl rischio dell’incrocio fra varietà GM e varietà convenzionali e del rimescolamento delle sementi
sono di diversa entità per ogni tipo di pianta e possono essere ridotti o azzerati nella maggior parte
dei casi mediante misure mirate.
ƒƒIl regime di coesistenza deve essere adattato ai diversi tipi di piante coltivabili ed adottato in ma-
niera flessibile e dovrebbe poter favorire il dialogo fra aziende confinanti.
ƒƒLo sviluppo di resistenze è stato osservato sia nelle erbe infestanti che nei parassiti, ma questa è
una problematica che si manifesta con tutti i sistemi anticrittogamici e non è specifica delle colture
GM. Al contrario, l’utilizzo di anticrittogamici può essere ridotto grazie all’impiego di varietà GM.
ƒƒSia la generazione di nuove varietà che il commercio di sementi sono gestite in maniera crescente
da poche multinazionali che agiscono su scala globale sia per il commercio di varietà GM che di varietà convenzionali. Un rafforzamento della ricerca agronomica da parte delle istituzioni pubbliche
potrebbe contrastare la dipendenza dei coltivatori dalle multinazionali agrarie.
Piante ed alimenti GM vengono spesso percepiti
dalla società come pericolosi. Vi è pure una convinzione diffusa secondo la quale le piante GM
scaccerebbero la flora endemica e abbiano in tal
modo un influsso negativo sulla biodiversità. Le
conclusioni del Programma nazionale di ricerca
59 (PNR 59) mostrano come la selezione di varietà GM non sia più pericoloso per l’essere umano e l’ambiente di quanto non lo siano i metodi
convenzionali (si veda il riquadro). In questo capitolo vengono discussi diversi tipi di rischio.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 31
Risultati principali del Programma nazionale di ricerca PNR 59
ƒƒLa coltivazione di piante GM non implica rischi superiori per l’ambiente a quelli legati
alla coltivazione convenzionale.
ƒƒIl consumo di piante GM presenti sul commercio non è fonte di preoccupazione per la salute
di esseri umani o animali.
ƒƒLa coesistenza di superfici coltivate con e senza varietà GM è possibile anche in Svizzera ed a costi
supplementari contenuti.
ƒƒL’accettazione dell’ingegneria genetica verde fra la popolazione svizzera è bassa, ciononostante
la maggioranza dei consumatori auspica di poter disporre della libertà di scelta.
ƒƒLe sperimentazioni con varietà GM in campo aperto sono collegate in Svizzera a sforzi notevoli per
il superamento delle procedure di autorizzazione ed a costi supplementari per misure di sicurezza.
ƒƒUna moratoria a lungo termine sulla coltivazione su scala commerciale di piante GM non è
compatibile con le attuali disposizioni costituzionali.
a) Impollinazione incrociata e coesistenza
Nonostante le varietà GM autorizzate siano state
giudicate come sicure per l’essere umano e l’ambiente, in Europa il possibile rimescolamento di prodotti GM con prodotti convenzionali rimane una
preoccupazione importante. Si teme pure che le varietà GM possano propagarsi attraverso incroci con
varietà convenzionali o con varietà selvatiche. Le regolamentazioni in Europa ed in Svizzera prevedono
che in caso di utilizzo di organismi GM le produzioni
senza ingegneria genetica vengano protette.
Secondo tale principio, nell’agri­­coltura occorre regolamentare e rendere possibile la coesistenza di
tecniche di coltivazione GM e tecniche di coltivazione tradizionali. In tale regolamentazione occorre tenere in considerazione la libertà di scelta dei consumatori e la necessità di proteggere ambienti vitali
sensibili. In Svizzera e nella UE viene tollerati un miscuglio di prodotti GM fino ad un valore limite dello
0,9 %. In aggiunta, in Svizzera è stato stabilito un limite di tolleranza dello 0,5% di presenza di varietà
GM per le sementi. Nell’UE per contro un tale limite
non è ancora stato definito.1
Le cause del rimescolamento di prodotti GM con
prodotti convenzionali possono essere di natura
biologica o tecnica.2 Le immissioni biologiche
possono avvenire in seguito ad impollinazioni incrociate, rimescolamento di sementi, crescita di
piante GM in coltivi di rotazione, oppure attraverso il trasferimento di semi dagli animali. Conta­
minazioni tecniche possono avvenire in seguito ai
processi di raccolto, il rimescolamento di semi nei
macchinari oppure durante la lavorazione delle
sementi. Un’altra fonte di contaminazione è il trascinamento di sementi nei macchinari e nei prodotti di scarto del raccolto.
Il rischio di immissioni biologiche o tecniche di
piante GM in colture non-GM e nei prodotti lavorati è diverso per ogni tipo di pianta.
Nelle coltivazioni di mele l’allofecondazione (fecondazione a distanza) è una possibile fonte di
immissioni di elementi genetici derivati da piante
GM poiché i fiori non possono essere fecondati dal
polline della medesima pianta e l’impollinazione
avviene per azione degli insetti. Immissioni nelle
sementi sono escluse poiché la propagazione delle piante di mele avviene in maniera vegetativa
per innesto (in maniera asessuata e senza l’intervento di sementi).3
Per le patate le impollinazioni incrociate non hanno alcun influsso poiché la propagazione delle varietà avviene attraverso i tuberi e non attraverso i
semi. Rimescolamenti possono avvenire attraver-
32 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
so la crescita susseguente di colture dell’anno
precedente.
Per le barbabietole da zucchero le immissioni di
varietà GM sono meno problematiche poiché le
piante fioriscono solamente nel secondo anno,
mentre le bietole vengono raccolte già al primo
anno dopo la semina e perciò non si formano per
principio fiori, polline e semi. Ciononostante del
polline si può formare da germogli che fioriscono
precocemente già nel primo anno e questo potrebbe portare ad incroci indesiderati con altri
germogli precoci. Dei tuberi maturi si formerebbero però in questo caso solamente l’anno seguente.
La colza dispone principalmente di un meccanismo di autofecondazione, ma può venire impollinata a distanza dal vento e dagli insetti. Sebbene
le impollinazioni incrociate avvengano in maggioranza nel raggio di 10 metri, si sono osservate distanze anche di 20 km. In più la colza è in grado di
inselvatichirsi e di incrociarsi con varietà selvatiche. Anche la crescita susseguente in colture di
rotazione e il rimescolamento nei macchinari da
raccolto e nel trasporto sono veicoli di rimescolamento che pongono sfide importanti nel mantenimento della separazione fra varietà GM e varietà
convenzionali.
Il frumento è pure una specie auto-fecondante. Le
frequenze di impollinazioni incrociate sono perciò molto ridotte e diminuiscono rapidamente anche su brevi distanze. Ad una distanza di 2,5 metri
la frequenza di incrocio si attesta già solamente
allo 0,03 %.4 Attraverso dispersione di sementi
durante il raccolto è comunque possibile che vi
sia­no crescite indesiderate di varietà GM nell’anno seguente.
Per il mais la crescita all’anno seguente è piuttosto
ridotta poiché i semi possono sopravvivere solamente in caso di inverno particolarmente mite.
Siccome il mais è principalmente impollinato
dall’esterno e l’impollinazione avviene soprattutto
attraverso il vento, è possibile che avvengano rimescolamenti attraverso impollinazione incrociata.
L’esperienza per il mantenimento della purezza
delle sementi e dei prodotti del raccolto può essere ripresa dai sistemi già praticati da decenni nei
sistemi convenzionali e può essere applicata alla
gestione di prodotti da piante GM. I vivaisti-selezionatori specializzati dispongono di tale esperienza pluriennale nella distinzione e nel mantenimento della purezza delle varietà. Nuove varietà di piante vengono comunemente allevate in
spazi contenuti e ravvicinati, senza che si siano
manifestate mescolanze indesiderate.
In Svizzera la produzione di sementi certificate avviene seguendo prescrizioni legali che garantiscono il mantenimento della purezza sia della varietà
che delle sementi. A queste misure appartengono
ad esempio prescrizioni sulle distanze di isolamento, pause di coltivazione fra colture destinate alla
produzione di sementi e altre coltivazioni della
stessa specie, norme per la pulizia dei macchinari e
per la separazione delle sementi in spazi separati
dopo il raccolto.2 L’esperienza necessaria è dunque
ben presente ma necessiterebbe di essere adattata
all’utilizzo delle piante GM.
Anche la produzione di raccolti convenzionali di
qualità speciale obbliga ad evitare mescolanze indesiderate. Ad esempio per la produzione di oli industriali vengono coltivate varietà di colza ad alto
contenuto di acido erucico. L’acido erucico non è
però compatibile con l’alimentazione umana.
Questa situazione richiede che le varietà industriali di colza non vengano assolutamente mescolate a
quelle destinate all’alimentazione umana.2
La coltivazione biologica è indirizzata da esigenze
di produzione che sono esplicitate nell’Ordinanza
federale specifica ed è inoltre condizionata da
contratti con organizzazioni private che detengono i vari marchi di qualità bio e che emettono direttive particolari. Per principio nella coltivazione
biologica è necessario rinunciare all’impiego di
anticrittogamici di sintesi ed a fertilizzanti sintetici. Coltivatori che non applicano i principi della
coltivazione biologica sono tenuti ad impedire
che le eventuali superfici destinate a bioagricoltura in vicinanza non subiscano contaminazioni da
agenti agrochimici. Per questa ragione sono raccomandate distanze determinate fra parcelle col-
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 33
tivate in maniera tradizionale e parcelle a coltivazione bio. Nel caso in cui un’azienda passi dalla
coltivazione tradizionale alla coltivazione bio, i
suoi prodotti devono essere dichiarati sul mercato come «prodotti in conversione all’agricoltura
biologica». I prodotti biologici possono essere
mescolati ad ingredienti non bio, se essi non esistono in qualità bio sul mercato ed il prodotto finale non può essere generato altrimenti.2 Gli ingredienti non-bio devono in tale caso comunque
essere autorizzati dalle autorità federali preposte.
Le misure per il mantenimento di una determinata purezza menzionate possono essere applicate
anche alle piante GM. Ad esempio la crescita indesiderata di piante GM nell’anno seguente può essere regolata con la rotazione delle colture, con la
lavorazione apposita del terreno e con la selezione delle varietà. Per le patate e per il frumento
sono raccomandate pause di coltivazione di 2-4
anni mentre per la colza il periodo è di 4-10 anni.
Nelle coltivazioni convenzionali le pause normalmente applicate sono di 2-3 anni per le patate, un
anno per il frumento e 3 anni per la colza. La ricrescita di barbabietole da zucchero può essere ridotta con l’impiego di varietà che fioriscono con
minore frequenza al primo anno (a bassa germogliazione) nonché con la rimozione dei germogli
presenti. L’impollinazione incrociata può a sua
volta essere impedita attraverso la separazione
temporale e spaziale, l’introduzione di zone-tampone, la selezione delle varietà e l’utilizzo di barriere naturali. Sono numerosi gli studi nei quali si
è determinata la frequenza di impollinazioni incrociate del mais in relazione alla distanza. Si è in
tal modo determinato che la frequenza di impollinazione incrociata diminuisce rapidamente arrivando a meno di 1% con una distanza di 50 metri.
Con l’introduzione di fasce di cinta che vengono
piantate a mais convenzionale, tale frequenza di
incrocio viene ulteriormente diminuita.5 Queste
Bibliografia
1
piante derivate dalle fasce di sicurezza possono
essere raccolte assieme al prodotto GM e commercializzate come tali. Per la colza viene raccomandato in aggiunta di controllare le zone vicine
ai campi ed alle vie di trasporto e di eliminare
eventuali piante inselvatichite e piante selvatiche
imparentate.
Anche i rimescolamenti durante il raccolto, il tras­
porto, l’immagazzinamento o la lavorazione si lasciano ridurre al minimo con un’adeguata pulizia
dei macchinari o con l’utilizzo separato degli stessi. La mescolanza di mele o barbabietole nel raccolto, trasporto o lavorazione dovrebbe essere
semplice da evitare grazie alle dimensioni e l’aspetto visibile del prodotto. Per altri tipi di prodotti di piccole dimensioni come frumento e colza
si deve contare su maggiori perdite durante il raccolto, e per questa ragione devono essere applicate misure più severe nella separazione e nella pulizia per contrastare eventuali rimescolamenti
durante il trasporto o la lavorazione. L’utilizzo di
sementi certificate o di sementi provenienti da
zone prive di coltivazioni GM possono garantire
sementi libere da ingegneria genetica.2,3 Molte
delle misure di coesistenza proposte, come la coltivazione programmata ed in concertazione fra
aziende confinanti, il mantenimento di distanze di
sicurezza e l’istituzione di zone-tampone, oppure
la pulizia meticolosa di macchinari per il raccolto
e la lavorazione, implicano costi supplementari.
La consistenza di tali costi dipende fortemente
dalle condizioni regionali di coltivazione, da fattori specifici per talune aziende, e dai valori legali di
tolleranza di mescolanza di prodotti convenzionali con una frazione di prodotti GM. I calcoli basati su diversi modelli ed effettuati nel contesto
del PNR 59 lasciano supporre che i costi legati alle
misure di coesistenza dovrebbero essere modesti
in rapporto ai costi generali di produzione.6
Schweizer R, Errass C, Kohler S (2012) Koexistenz der Produktion mit und ohne gentechnisch veränderte
Organismen in der Landwirtschaft. DIKE Verlag AG Zürich: S 23 ff.; S 107 ff.
2
Sanvido O, Widmer F, Winzeler M, Streit B, Szerencsitz E, Bigler F (2005) Koexistenz verschiedener landwirtschaftlicher Anbausysteme mit und ohne Gentechnik. Schriftenreihe der FAL 55.
34 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
3
Vogel B, Brandes Ammann A, Fischer D (2008/2009) Datengrundlagen für eine Regelung der Koexistenz
von Produktionsmethoden mit und ohne Gentechnik. Amt für Abfall, Wasser, Energie und Luft AWEL,
Zürich.
4
Foetzki A, Diaz Quijano C, Moullet O, Fammartino A, Kneubuehler Y, Mascher F, Sautter C, Bigler F (2012)
Surveying of pollen-mediated crop-to-crop gene flow from a wheat field trial as a biosafety measure. GM
Crops and Food 3: 115–122.
5
Demont M, Devos Y, Sanvido O (2010) Towards flexible coexistence regulations for GM crops in the EU.
6
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EuroChoices 9: 18–24.
in der Schweiz: Mit detaillierter Berücksichtigung möglicher Koexistenz-Kosten, Forschungsanstalt
Agroscope Reckenholz-Tänikon (ART). www.agroscope.admin.ch/publikationen/einzelpublikation/index.html
?aid=26502&lang=de&pid=26931.
b) Influenza sulla biodiversità
Spesso viene attribuito alle piante GM un effetto
negativo sulla biodiversità. Questo succede in particolar modo nel caso delle piante resistenti a parassiti come ad esempio le varietà-Bt. Le piante
GM resistenti contro insetti producono tossine Bt
del batterio Bacillus thuringiensis, che agiscono in
maniera mirata contro alcune specie di farfalle-parassita. Queste tossine Bt sono disponibili
sul commercio sia sotto forma di spore batteriche
liofilizzate che sotto forma di sostanza cristallina
pura. In tali forme vengono disciolte e utilizzate
come anticrittogamico sia nella coltivazione tradizionale che nella coltivazione biologica. Alcune
persone temono che con l’impiego di piante-Bt
organismi non originariamente mirati come ad
esempio organismi utili ed organismi del suolo
possano essere danneggiati se assorbono la tossina. Nel caso di piante GM che sono tolleranti ad
erbicidi, si teme invece che la diversità delle erbe
infestanti sul campo diminuisca, inducendo a sua
volta un effetto negativo sulla diversità di altri organismi.
A livello mondiale sono state effettuate numerose
ricerche sull’effetto di piante-Bt su organismi non
mirati. Queste ricerche includono sia organismi
utili (esempio impollinatori) che organismi del
suolo. Al momento non si registrano rapporti che
abbiano descritto danni significativi a popolazioni di organismi del suolo o popolazioni di organismi utili in superficie in seguito alla coltivazione
di piante-Bt. Le fluttuazioni delle popolazioni di
organismi dipendono molto più da fattori ambientali quali il luogo, il clima, la selezione delle
varietà, la concimazione che non dalle varietà di
piante coltivate. Inoltre sono molto più importanti gli effetti negativi sugli organismi utili da parte
dei pesticidi convenzionali che non quelli esercitati da piante-Bt.1, 2, 3, 4, 5
Uno studio recente a lungo termine che include
20 anni di esperienza mostra che in Cina in seguito all’impiego esteso di cotone-Bt la popolazione
della nottua gialla (Helicoverpa armigera), una
specie nociva di farfalla, ha subito una notevole
regressione. All’inizio degli anni ‘90 questi insetti
nocivi non potevano più essere combattuti in maniera sufficiente con pesticidi chimici in quanto
avevano sviluppato resistenze specifiche. In seguito a ciò circa il 95 % dei piccoli coltivatori della
Cina settentrionale ha iniziato a coltivare i campi
con cotone-Bt. Nell’arco di 20 anni si è così ridotto
di tre quarti l’impiego di pesticidi contro la nottua
gialla. Nel contempo è aumentato in maniera inconfutabile il numero di organismi utili che si nutrono di insetti nocivi come ad esempio maggiolini crisopidi e ragni; e la densità di popolazione
delle afidi del cotone si è più che dimezzata
dall’introduzione del cotone-Bt.6
Accanto agli effetti diretti sull’ambiente da parte
delle piante GM si possono annoverare pure fatto-
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 35
ri indiretti che sono in grado di influire sulla biodiversità. La biodiversità viene minacciata soprattutto dalla conversione di ambienti naturali in superfici agricole e costruite. L’altro influsso
maggiore sull’ambiente deriva dalla tipologia di
sfruttamento agricolo. Diversi studi dimostrano
che le piante GM possono contribuire all’aumento
della produttività delle coltivazioni. Le piante GM
possono di conseguenza contribuire a salvaguar-
Bibliografia
dare porzioni di terreno incolto che favoriscono la
biodiversità. Pure l’impiego di agenti chimici è ridotto nelle coltivazioni GM rispetto alle coltivazioni convenzionali. Infine la lavorazione meccanica del terreno può essere notevolmente ridotta
con l’impiego di varietà tolleranti ad erbicidi, e
questo ha effetti positivi sugli organismi del terreno, può favorire le capacità di assorbimento idrico
dello stesso e ridurre l’erosione.1, 2
1
Carpenter JE (2011) Impact of GM crops on biodiversity. GM Crops 2: 7 – 23.
2
Sanvido O, Romeis J, Bigler F (2007) Ecological impacts of genetically modified crops: Ten years of field re-
3
Icoz I, Stotzky G (2008) Fate and effects of insect-resistant Bt crops in soil ecosystems. Soil Biology and
4
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5
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biological issues on GM plants of relevance to Swiss environments. NFP 59, vdf Hochschulverlag AG,
Zürich.
6
Lu Y, Wu K, Jiang Y, Guo Y, Desneux N (2012) Widespread adoption of Bt cotton and insecticide decrease
promotes biocontrol services. Nature 487: 362 – 365.
c) Sviluppo di resistenze da parte di erbe infestanti e parassiti
Le piante GM maggiormente utilizzate a livello
mondiale sono tolleranti nei confronti dell’erbicida glifosato, oppure producono una tossina Bt che
le protegge da insetti nocivi oppure ancora sono
portatrici di una combinazione di queste proprietà. Un utilizzo massiccio ed estensivo di un erbicida può portare allo sviluppo di tolleranze specifiche da parte delle erbe infestanti. Inoltre non è
da escludere che gli insetti possano sviluppare resistenze contro la tossina Bt. Si conoscono attualmente 21 specie di erbe infestanti che sono tolleranti contro il glifosato. Queste varietà sono state
trovate anche in luoghi, dove si utilizza glifosato
pur senza coltivare piante GM. Questo dimostra
che lo sviluppo di tolleranze contro erbicidi è un
problema generale legato al tipo di coltivazione
ed all’uso di anticrittogamici e non è dovuto all’utilizzo di piante GM. In effetti, l’impiego di piante
GM tolleranti su vasta scala ha fatto aumentare
notevolmente l’impiego estensivo di questo erbi-
cida. In seguito a ciò, invece di utilizzare una combinazione di agenti chimici, viene spesso impiegato unicamente il glifosato. Ciò da un lato fa aumentare il rischio di sviluppo di resistenze nelle
erbe nocive e dall’altro rappresenta un aumento
del carico ambientale con un singolo principio attivo. Ciononostante occorre ricordare che il glifosato danneggia in maniera minore il terreno ed è
meno tossico per animali e per l’essere umano
della maggior parte degli altri erbicidi. Pure contro la tossina Bt sono stati riscontrati sviluppi di
resistenze.1, 2 Nelle regioni europee dove si coltiva
ormai dal 1996 varietà di mais che producono la
tossina Bt Cry1Ab non si è però riscontrata l’insorgenza di resistenze.3, 4
Ci sono diverse misure che permettono di ridurre
l’insorgenza di resistenze.2, 5 Ad esempio nelle coltivazioni di mais-Bt vengono aggiunte zone-tampone nelle quali vengono piantate varietà non
36 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
GM. I parassiti che sopravvivono nelle zone-tampone diminuiscono la popolazione di parassiti resistenti attraverso l’incrocio e la produzione di
progenie che non sono resistenti contro le tossine
Bt. Pure attraverso la rotazione delle colture è
possibile ridurre ulteriormente lo sviluppo di resistenze.
Bibliografia
1
Gassmann AJ, Petzold-Maxwell JL, Keweshan RS, Dunbar MW (2011) Field-evolved resistance to Bt maize
2
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4
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5
Bates SL, Zhao J-Z, Roush RT, Shelton AM (2005) Insect resistance management in GM crops:
Past, present and future. Nature Biotechnology 23: 57– 62.
d) Monopolizzazione delle sementi
Il numero di selezionatori vegetali nel settore pubblico e privato è diminuito negli ultimi decenni. La
selezione di varietà e il commercio di materiale da
semente sono dominati da una decina di ditte globali.1 Questa concentrazione è da una parte l’espressione della globalizzazione in tutti i settori
commerciali ed economici e dall’altra una conseguenza dell’aumento dei costi per la ricerca, lo sviluppo e per l’omologazione di nuove varietà di
piante coltivabili. Il dominio da parte di poche
aziende porta con sé diversi problemi, ma concerne sia il settore delle piante GM che il settore delle
piante convenzionali. In effetti, la monopolizzazione viene rafforzata dal fatto che l’autorizzazione di
organismi GM esige test di sicurezza e procedure di
registrazione particolarmente onerosi. Ditte agrarie di piccole o medie dimensioni non possono permettersi tali costi e vengono soppiantate. La concentrazione dello sviluppo e della commercializzazione di piante convenzionali o geneticamente
modificate su poche aziende che agiscono su scala
globale può portare a dipendenze.
Una promozione più incisiva della ricerca agraria
e della selezione di varietà presso istituti di ricer-
ca pubblici potrebbe ridurre la dipendenza dei
coltivatori nei confronti delle ditte agrarie globali.
In Svizzera i centri di ricerca della Confederazione
operano al fine di garantire la diversità genetica e
la disponibilità pubblica a lungo termine delle
piante coltivabili. Per ottenere ciò si sviluppano
banche genetiche nelle quali le varietà tradizionali vengono conservate e rese disponibili.
La ricerca agraria in mano pubblica è ancora più
importante nei paesi in via di sviluppo che non da
noi, poiché le multinazionali delle sementi concentrano i loro investimenti su grossi mercati, sui
paesi industrializzati e sui territori più adatti alla
coltivazione su vasta scala. Per territori di difficile
coltivazione e per piante che hanno solamente un
significato localizzato (i cosiddetti «raccolti orfani») è raro avere a disposizione nuove selezioni di
varietà produttive e robuste. Il fossato si allarga
quando i paesi in via di sviluppo e gli istituti pubblici di ricerca mancano di risorse per la selezione
vegetale oppure quando non possono o non sono
in grado di utilizzare il potenziale delle piante GM
per i motivi più diversi.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 37
Bibliografia
1
Howard PH (2009) Visualizing consolidation in the global seed industry: 1996 – 2008.
Sustainability 1: 1266 –1287.
38 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
6. Effetti dei dispositivi legislativi
in materia di ingegneria genetica
nella ricerca vegetale
ƒƒLe condizioni vigenti in Svizzera sono buone per la ricerca sulle piante GM in sistema chiuso,
ma sono penalizzanti per la ricerca in campo aperto.
Le conoscenze rilevanti per l’agricoltura vengono
elaborate in maggioranza negli istituti di ricerca
pubblici, nella ricerca fondamentale e nella ricerca applicata. In queste ricerche vengono studiati i
meccanismi dello sviluppo della pianta, del metabolismo e dell’assorbimento di sostanze nutritive,
dei sistemi di difesa contro i parassiti, eccetera. Le
conoscenze ottenute con la ricerca fondamentale
vengono trasferite alla ricerca applicata e vengono tradotte nella selezione di piante coltivabili. La
ricerca fondamentale si svolge principalmente nei
centri di ricerca pubblici (università e scuole superiori). In Svizzera la ricerca agraria applicata
viene condotta sia dall’industria privata che da
centri di ricerca pubblici ed in particolare dall’Agroscope e dall’istituto di ricerca per l’agricoltura
biologica (FiBL).
Nella prima fase di sviluppo di piante GM diverse
linee di piante vengono studiate in laboratorio in
condizioni ambientali controllate. Siccome le
piante si sviluppano in maniera diversa secondo
le condizioni ambientali, sono necessari accanto
ai test di laboratorio anche degli studi in campo
aperto per verificare l’effetto delle proprietà specifiche delle piante ingegnerizzate.
In Svizzera l’impiego di organismi GM è regolato
dalla Legge federale sull’ingegneria genetica nel
settore non umano (LIG) e dall’ Ordinanza sull’impiego confinato (OIconf) – e l’Ordinanza sull’emissione deliberata nell’ambiente (OEDA).
Nell’OIconf viene regolato l’utilizzo di OGM in sistemi chiusi (cioè in laboratorio ed in serra) mentre nell’OEDA viene regolato l’utilizzo di OGM in
campo aperto.1 Le attività di ricerca con OGM in
sistemi chiusi devono essere annunciate al Centro
di contatto «biotecnologia» della Confederazione
e vengono registrate nella banca dati ECOGEN. Le
attività che implicano un rischio moderato o elevato richiedono un’autorizzazione. I test in campo
aperto sono invece regolati dall’OIconf. La moratoria sull’ingegneria genetica in vigore dal 2005
proibisce la messa in circolazione di piante GM,
parti di esse o sementi che sono destinate all’utilizzo nell’agricoltura orticoltura, giardinaggio o
foresticoltura, senza però escludere la ricerca con
piante GM in campo aperto. Per le sperimentazioni in campo aperto è necessario sottoporre una richiesta di autorizzazione all’Ufficio federale
dell’ambiente (UFAM). A fianco dell’UFAM che
funge da autorità principale, sono coinvolti nella
procedura di autorizzazione gli enti seguenti: l’Ufficio federale di veterinaria (UFV), l’Ufficio federale della sanità pubblica (UFSP), l’Ufficio federale
dell’agricoltura (UFAG), la Commissione federale
d’etica per la biotechnologia nel settore non umano (CENU), la Commissione federale per la sicu-
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 39
rezza biologica (CFSB) e l’Ufficio competente del
rispettivo cantone, dove è programmato lo svolgimento delle ricerche. Inoltre vengono sentite le
posizioni delle persone particolarmente toccate
dal progetto. Nel caso delle ricerche svolte
nell’ambito del programma nazionale di ricerca
PNR 59 «utilità e rischi della disseminazione di
piante geneticamente modificate» sono stati ad
esempio consultati gli abitanti nel raggio di 1000
metri dal luogo di ogni sperimentazione.
In Svizzera ci sono diversi gruppi di ricerca che lavorano su piante GM in sistema chiuso, però sono
pochissime le sperimentazioni effettuate in campo aperto. Gli unici esperimenti in tal senso dall’inizio dell’entrata in vigore della LIG (nel 2004)
sono stai quelli condotti nell’ambito del PNR 59.
In questi esperimenti sono stati sei i progetti che
si interrogavano su rischi legati alle piante GM e
solamente due prevedevano la coltivazione in
campo aperto di frumento GM che in laboratorio
dimostrava una resistenza elevata all’oidio. Dal
settembre del 2007 non è più stata sottoposta alcuna richiesta di autorizzazione per sperimentazioni in campo aperto. In Europa le sperimentazioni in campo aperto sono in forte diminuzione e
dal 2010 al 2011 il loro numero si è dimezzato. In
Germania nel 2011 erano in corso ancora 16 sperimentazioni (9 in meno rispetto all’anno precedente) e in Francia non si registrano sperimentazioni attive dal 2011.2
Le sperimentazioni in campo aperto condotte
nell’ambito del PNR 59 hanno generato, oltre ai
costi della ricerca, notevoli costi supplementari.
Ad esempio per ogni singolo franco dedicato alla
ricerca, si sono spesi 17 centesimi per la procedura di autorizzazione, 31 centesimi per la sicurezza
biologica e 78 centesimi per le misure di sicurezza
generali, arrivando perciò a CHF 1.26 supplementari. Le spese principali sono state causate da atti
di vandalismo e dai colloqui con gli abitanti confinanti.3 Al fine di abbreviare le procedure di autorizzazione e di ridurre i costi, i ricercatori richiedono l’istituzione di siti protetti (denominati appunto «protected sites»), sui quali gli istituti
pubblici svizzeri possano condurre sperimentazioni in campo aperto con procedure di autorizza-
zione abbreviate e in modo da proteggersi da
azioni di vandalismo. Il Consiglio nazionale ed il
Consiglio degli Stati hanno deciso con l’approvazione del Messaggio sulla promozione della formazione, la ricerca e l’innovazione per il periodo
2013-2016, di attribuire alla stazione di ricerca
Agroscope di Zurigo, i mezzi per istallare e gestire
un «protected site».4 Un ulteriore pesante ostacolo per la ricerca con piante GM è la proibizione
unica al mondo e specificata dalla LIG di condurre
sperimentazioni in campo aperto con piante che
contengono geni marcatori che conferiscono resistenza agli antibiotici. Questo fatto rende praticamente impossibile l’utilizzo a scopo di ricerca di
piante GM che sono state sviluppate fuori dalla
Svizzera e restringe pure fortemente le possibilità
di collaborazione internazionale in materia.
Nonostante la limitazione delle sperimentazioni in
campo aperto, gli scienziati attivi presso gli istituti
di ricerca pubblici svizzeri hanno sviluppato tutta
una serie di piante GM che in futuro possono diventare importanti per l’agricoltura in continenti come
l’Africa e l’Asia. Citiamo gli esempi seguenti sviluppati presso il Politecnico federale di Zurigo: una varietà di manioca resistente contro il Cassava Mosaic
Virus e contro la cosidetta Cassava Brown Streak
Disease; il Golden Rice, una varietà di riso con contenuti elevati di provitamina A, ed una varietà di
riso con contenuti elevati di ferro.5, 6, 7 In aggiunta
vengono studiate varietà GM rilevanti anche per
la Svizzera e l’Europa. Sempre presso l’ETH di
Zurigo e presso il centro di ricerca Agroscope vengono attualmente testate varietà di piante di mele
resistenti al fuoco batterico ed alla ticchiolatura8
mentre presso l’Università di Zurigo si sono sviluppate e si verificano attualmente le proprietà di
alcune varietà di frumento resistenti contro l’oidio.9 Tutte queste piante sono state testate in
Svizzera con sperimentazioni di laboratorio. Per
poter eseguire sperimentazioni in campo aperto, i
ricercatori hanno dovuto per lo più (salvo che nel
caso del frumento resistente all’oidio testato
nell’ambito del PNR 59) fare capo alla collaborazione con istituti esteri.
La ricerca industriale nel settore dell’ingegneria
genetica verde ha subito una forte regressione ne-
40 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
gli ultimi 10 anni. Syngenta ha de-localizzato la ricerca sulle piante GM negli Stati Uniti ed in Cina e
la ditta BASF ha deciso nel 2011 di spostare l’intera divisione di biologia vegetale negli Stati Uniti.
Sia in seguito alla crescita demografica che alle
condizioni climatiche che variano sempre più velocemente, diventa necessario poter sfruttare in
maniera sempre più ottimizzata le conoscenze
scientifiche ed il potenziale dei nuovi metodi di
selezione vegetale. Un esempio impressionante di
come sia necessario poter selezionare nuove varietà in brevissimo tempo è il fungo ruggine
(Puccinia graminis). La variante Ug99 dell’agente
patogeno causa in maniera imprevista presso varietà di frumento conosciute come resistenti alle
muffe ed ai funghi la malattia conosciuta come
«ruggine dello stelo» e che può in tal modo causare perdite di raccolti fino al 90 %. Il patogeno è
stato scoperto per la prima volta nel 1999 in
Uganda, si è diffuso nell’arco di due anni in Africa,
ha attraversato nel 2007 il Mar Rosso raggiungendo lo Yemen. La maggioranza delle varietà di frumento è equipaggiata già dal 1960 con il gene
Sr31 che rende il frumento resistente a quasi tutte
le ruggini. Questo gene fu introdotto in molti ceppi di frumento con metodi convenzionali partendo dagli incroci con la segale. Il patogeno Ug99 ha
ora superato questa barriera di resistenza.10 Per
questa ragione diventa imprescindibile caratte-
rizzare al più presto geni a partire dal frumento o
da altre specie che possano conferire resistenza
contro il fungo Ug99 al fine di contrastare la diffusione della malattia. Per questo compito è necessario coinvolgere esperti e prendere in considerazione tutte le metodologie possibili.
Le nuove conoscenze e tecnologie nella ricerca
vegetale hanno fortemente modificato le basi
strutturali dell’industria delle sementi. Ad esempio le tecniche di ibridazione nella selezione hanno portato alla brevettazione ed i progressi della
biotecnologia con i loro costi di regolamentazione
elevati hanno prodotto una situazione nella quale
le istituzioni pubbliche non hanno praticamente
più condotto programmi di selezione in regia propria. Attraverso un sostegno deciso della ricerca
agraria presso gli istituti pubblici si potrebbe contrastare questa evoluzione. Nei paesi emergenti
quali Brasile, Cina e India si sono formati dei partenariati pubblico-privato per lo sviluppo comune
di nuove generazioni di varietà GM di legumi. In
tali sistemi le tecnologie sviluppate presso ditte
private vengono messe a disposizione degli istituti pubblici.11 Un trasferimento di conoscenze e di
tecnologia avviene sempre più spesso da questi
paesi verso l’Africa. La Cina investe moltissimo nel
settore pubblico nello sviluppo di nuove piante
GM. Pure in Australia lo sviluppo di pinte GM si
svolge per la maggior parte in laboratori statali.
Piante GM sviluppate presso istituti pubblici in Svizzera
Golden Rice
Manioca resistente a virus
Piante di melo resistenti al fuoco batterico ed alla ticchiolatura
Riso arricchito in ferro
Frumento resistente contro l’oidio
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 41
Figura 10. Sperimentazioni in campo aperto con frumento GM
nell’ambito del PNR 59 a Zurigo-Reckenholz.
Condizioni quadro difficili in Svizzera per sperimentazioni in campo
aperto con piante GM
Beat Keller, Istituto di biologia vegetale, Università di Zurigo
La ricerca in biologia vegetale in Svizzera si colloca alle prime posizioni in campo internazionale. I
lavori di ricerca si concentrano nel settore della
ricerca fondamentale, indirizzandosi alla crescita
ed il metabolismo delle piante nonché ai meccanismi di interazione fra le piante e gli organismi patogeni o i simbionti. Progetti di ricerca che includono applicazioni con piante GM sono però confrontati con grosse difficoltà. Queste conseguono
da una parte dalle peculiarità delle direttive nella
legge sull’ingegneria genetica e dall’altra da una
maniera particolarmente critica di valutare i progetti che implicano sperimentazioni in campo
aperto con piante GM da parte dell’amministrazione e della politica. Per garantire una progressione a lungo termine della ricerca è quindi necessario apportare modifiche al quadro giuridico attuale.
La moratoria ripetutamente prorogata sulla coltivazione commerciale di piante GM porta ad una
insicurezza persistente sia i ricercatori affermati
che le potenziali nuove leve. Questa insicurezza si
manifesta da una parte attraverso una migrazione
all’estero e dall’altra ad un abbandono del settore
della ricerca applicata.
Nonostante le citate difficoltà, si riscontrano nel
nostro paese pure alcuni segnali incoraggianti nel
settore della ricerca in campo aperto con piante
GM. Appartiene ad esempio a questa categoria la
decisione di creare un sito protetto («protected
site») per la conduzione di esperimenti in campo
aperto con piante GM. D’altro canto pure il programma nazionale 59 (PNR 59) ha gettato le basi
per alcune decisioni rapide da parte della politica.
I ricercatori svizzeri sperano che le rassicurazioni
espresse tre anni fa dalla politica possano venire
mantenute e che i risultati del PNR 59 vengano tenuti in debita considerazione per le decisioni future.
42 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
In Svizzera l’ingegneria genetica verde non ha un futuro con il
­mantenimento in vigore della moratoria
Wilhelm Gruissem, Biotecnologia vegetale, Istituto di scienze agrarie, ETH di Zurigo
In Svizzera la ricerca biotecnologica in ambito vegetale ha prodotto risultati di successo internazionale che potrebbero contribuire alla sicurezza
ed alla qualità alimentare attraverso varietà come
il frumento resistente alle muffe, il riso arricchito
in vitamina A o ferro, oppure la manioca resistente ai virus. Il «Golden Rice» sviluppato originariamente da Ingo Potrykus presso il Politecnico federale di Zurigo sta ad esempio per essere approvato dalle autorità in diversi paesi sud-asiatici.
Ciononostante, questi successi, se vengono contestualizzati con il perdurare pianificato della moratoria contro la coltivazione di piante GM e con le
difficili condizioni quadro attuali, non lasciano
spazio all’ottimismo per una continuazione a lungo termine in Svizzera della ricerca in biotecnologia vegetale.
Da molti responsabili presso le autorità, le associazioni o le organizzazioni ambientaliste e da
rappresentanti politici viene spesso argomentato
che gli effetti negativi della moratoria sulla ricerca
biotecnologica vegetale in Svizzera non hanno ancora potuto essere dimostrati. Questi argomenti
non rappresentano però la realtà. Il fatto è che ad
esempio all’interno del programma nazionale di
ricerca PNR 59 ci sono stati solamente due gruppi
di ricerca in tutta la Svizzera che disponevano di
varietà GM pronte per una ricerca in campo aperto. Molti ricercatori in Svizzera lavorano effettivamente con piante GM (specialmente con la pianta
modello arabetta commune, Arabidopsis thaliana)
come parte integrante della loro ricerca fonda-
mentale, ma questa non conduce di regola a ricerche in campo aperto. La maggior parte dei ricercatori si è distanziata in tal modo dallo sviluppo di
piante GM destinate all’utilizzo agricolo. Gli ostacoli posti dalla legge sull’ingegneria genetica
(LIG) e i rapporti poco amichevoli con gli oppositori (fino ad arrivare a distruzioni e vandalismi)
offrono un magrissimo incentivo a perseguire lo
sviluppo di piante GM destinate alla coltivazione
agricola in Svizzera.
Forse ancor più pericolosa a lungo termine è la
costatazione che negli ultimi anni solo pochissimi
svizzeri sono stati formati in maniera intensiva
nel settore della biotecnologia vegetale e dello
sviluppo di piante GM. Sorge quindi legittimamente il dubbio che presso gli uffici amministrativi preposti nel nostro paese possano continuare
ad essere presenti le competenze pratiche per poter implementare decisioni in merito alla LIG o
sulla moratoria o sulle regolamentazioni di coesistenza, con cognizione veramente scientifica.
Questa situazione diventa particolarmente problematica per la Svizzera in quanto la coltivazione
di piante GM sta rapidamente crescendo a livello
mondiale. Non dimentichiamo che l’utilizzo futuro di piante GM coltivabili potrebbe rivelarsi interessante pure per gli agricoltori svizzeri (ad
esempio attraverso varietà di patate resistenti al
marciume, granoturco resistente alla siccità, piante da frutta resistenti al fuoco batterico), in vista
della riduzione dell’utilizzo di agenti chimici
nell’ambiente e di un minore consumo di acqua.
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 43
Bibliografia
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44 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
7. Conclusioni per la Svizzera
a) Importanza delle piante GM e delle nuove tecniche
di selezione per l’agricoltura svizzera
Grazie ai metodi dell’ingegneria genetica è possibile modificare in maniera mirata le proprietà
delle piante e selezionare nuove varietà in maniera molto più rapida che con i metodi tradizionali.
Attualmente è in sviluppo una nuova e diversa generazione di piante GM. In questo ambito non
vengono più ricercate in primo piano tolleranze
contro erbicidi o produzione di tossine contro i
parassiti (come le tossine Bt). Vengono invece
sempre più spesso inseriti nelle piante geni (provenienti dalla stessa o da altre specie) che sono in
grado di riconoscere agenti patogeni e di scatenare meccanismi di difesa naturali contro di essi. In
altri casi viene arricchito il prodotto alimentare
con nutrienti essenziali oppure ne vengono ridotte le sostanze indesiderate. Si lavora pure su varietà di piante che sono adattate a condizioni ambientali estreme quali la siccità, le inondazioni, il
calore o il freddo. Ci sono infine ulteriori sviluppi
che mirano ad un migliore assorbimento di sostanze nutrienti dalle radici. Accanto ai metodi
tradizionali dell’ingegneria genetica i ricercatori
si servono per questi scopi anche di tecniche più
recenti che alla fine del processo lasciano poca o
nessuna traccia di DNA estraneo nella pianta ingegnerizzata. I recenti metodi di selezione basati
sull’ingegneria genetica e le nuove generazioni di
varietà GM portano con sé un enorme potenziale
di poter contribuire allo sviluppo di un’agricoltura sostenibile a livello mondiale.
La strategia agraria svizzera mira ad un’agricoltura che sia nel contempo redditizia, rispettosa
dell’ambiente, che possa generare prodotti di alta
qualità e che sia in grado di migliorare il reddito
dei contadini. Nuovi metodi di selezione che si riconducono all’ingegneria genetica permettono la
generazione di nuove varietà coltivabili che sostengono tale strategia. Alcune varietà GM già utilizzate commercialmente come pure altre che
sono in procinto di essere omologate in altri paesi, mostrano vantaggi ecologici che potrebbero
essere importanti per la Svizzera. Alcune varietà
GM coltivate in maniera protettiva per l’ambiente
potrebbero in futuro essere interessanti per l’agricoltura biologica. Anche il direttore dell’Istituto di ricerca dell’agricoltura biologica (FiBL) giunge alla conclusione che alcune varietà GM hanno il
potenziale di migliorare i sistemi di produzione
agricola sostenibile.1 Una revisione della legislazione dovrebbe mettere in avanti la libertà di scelta per i consumatori e le consumatrici ed al tempo
stesso sottolineare che una tolleranza zero per i
prodotti e le prestazioni di servizio di GM diffusi
in tutto il mondo non è possibile.
Per queste ragioni la coltivazione di piante GM dovrebbe essere permessa in futuro nel nostro paese. Le disposizioni legali dovrebbero permettere
un’esistenza parallela fra agricoltura con e senza
piante GM, e questo senza generare costi supplementari troppo elevati e senza produrre ostacoli
amministrativi troppo grandi.
I nuovi metodi di selezione si servono dell’ingegneria genetica ed il confine fra i metodi convenzionali e quelli basati sulla biologia molecolare sta
manifestamente scomparendo. Nelle nuove varietà di piante così ingegnerizzate non c’è praticamente più traccia di DNA estraneo. Per questa ra-
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 45
gione al momento di stabilire le regole per queste
piante occorre tenere in considerazione le proprietà della pianta e non il metodo utilizzato per
la generazione della varietà (che sia basato sull’in-
gegneria genetica o meno). Di conseguenza anche
le valutazioni dei rischi dovrebbero basarsi sul
prodotto e non sul metodo di generazione iniziale.
b) Importanza della ricerca con le piante GM
In Svizzera si sono sviluppate diverse varietà di
piante GM con proprietà quali la produzione aumentata di pro-vitamina A o la resistenza nei confronti di alcuni patogeni. La piazza scientifica
svizzera dispone del potenziale di sviluppo di
piante coltivabili che possono assumere un ruolo
centrale per un’agricoltura redditizia e rispettosa
dell’ambiente. Le piante GM sviluppate nei laboratori svizzeri sono state finora testate per la loro
utilità in campo aperto per lo più in partenariato
con paesi esteri. Le ragioni che hanno portato a
questo freno della ricerca agraria con piante GM
nel nostro paese sono da ricondurre alle tediose e
costose procedure di autorizzazione ed alle importanti misure di sicurezza contro il vandalismo.
Queste difficoltà sono distruttive sia per le possibilità di poter selezionare specifiche varietà per
un’agricoltura innovativa e sostenibile, sia per le
opportunità di partecipazione allo sviluppo del
settore della biotecnologia vegetale a livello internazionale. È perciò auspicabile che si possano
istituire luoghi protetti nei quali la ricerca con
piante GM in campo aperto possa avvenire al riparo di atti di intrusione e vandalismo (ad esempio
come nel caso del sito protetto della stazione
agronomica Agroscope a Zurigo2) e che le procedure di autorizzazione non vengano dilazionate
con incontri di concordato con i confinanti.
Gli avversari dell’ingegneria genetica verde collegano spesso l’impiego di piante GM con la dipendenza dei contadini da poche aziende multinazionali delle sementi, che oltre ai brevetti sulle sementi detengono pure brevetti sugli anti­
critto­gamici specifici. Il rafforzamento della ricerca agraria presso istituzioni puliche ed il trasferimento di tali tecnologie nei paesi in via di sviluppo potrebbero contrastare questa tendenza.
c) Valutazione dei rischi e dispositivi legislativi
Negli ultimi due decenni sono stati pubblicati da
riviste scientifiche numerosi studi sugli effetti di
piante GM sulla salute degli esseri umani e degli
animali nonché sull’ambiente. Dalla Francia annoveriamo un recente studio longitudinale che arriva alla conclusione che il mais GM condurrebbe
ad un aumento di frequenza tumorale nei ratti.3
Questo lavoro ha suscitato una grossa risonanza
mediatica, ma è stato fortemente criticato dagli
ambienti scientifici qualificati per la sua manifesta scarsa qualità. Dopo lunghe ed approfondite
valutazioni la competente autorità europea EFSA
(European Food Safety Authority) è giunta alla
conclusione che lo studio in questione presentava
gravi lacune scientifiche e qualche assurdità, per
cui ha giudicato non necessario riesaminare la sicurezza del mais GM in questione.4 Nell’esprimere
il proprio giudizio, la EFSA ha tenuto in considerazione le valutazioni di organizzazioni di sei paesi
membri della UE che pure avevano riscontrato pesanti manchevolezze nel lavoro in questione.
Un’analisi di 24 studi scientifici pubblicata pure
nel 2012 ha dimostrato in maniera inconfutabile
che le piante GM posseggono lo stesso valore nutrizionale delle varietà tradizionali e che sono parimenti sicure a livello alimentare sia per l’essere
umano che per gli animali.5 Uno studio bibliografico condotto nell’ambito del PNR 59 è pure arrivato alle analoghe conclusioni.6
46 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Anche in Svizzera si sono esaminati i rischi derivanti da piante GM per gli esseri viventi e per il
terreno. Le conoscenze scientifiche acquisite dimostrano che le piante GM non comportano un rischio superiore a quello delle piante coltivabili
tradizionali. Se la Svizzera dovesse decidere di
mantenersi libera di prodotti GM autorizzati in altri paesi o dalle loro tracce nelle sementi, negli alimenti o nei foraggi, questa scelta non potrebbe
essere giustificata dai rischi derivanti dalle piante
GM. La chiusura ai prodotti GM comporta più che
altro un aumento dei costi di controllo e del prezzo dei generi alimentari. Questa situazione inoltre
implica una restrizione della libertà di scelta da
parte dei consumatori. I dispositivi di legislazione
e regolamentazione validi per il nostro paese dovrebbero essere concepiti su solide basi scientifi-
che e tenere conto delle valutazioni dei rischi condivise a livello internazionale. Anche la Com­
missione federale per la sicurezza biologica
(CFSB) è arrivata in un rapporto pubblicato nel
novembre 2012 alla conclusione che un’ulteriore
proroga della moratoria sull’ingegneria genetica
nell’agricoltura non potrebbe essere sufficientemente giustificata limitandosi ad argomentazioni
legate alla sicurezza biologica.7 La base per le regolamentazioni sulla coesistenza dell’agricoltura
con e senza piante GM dovrebbe rimanere focalizzata sulle valutazioni di rischio di rimescolamento e di incrocio indesiderati. Le misure dovrebbero essere adattate alle diverse varietà di piante e
scelte in maniera a permettere una coesistenza
pragmatica che richiede sforzi minimi e costi sostenibili.
Bibliografia
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der Freisetzung gentechnisch veränderter Pflanzen. Programmsynthese des NFP 59, vdf Hochschulverlag
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Romeis J, Meissle M, Brunner S, Tschamper D, Winzeler M (2013) Plant biotechnology: research behind
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19 September 2012 in Food and Chemical Toxicology. EFSA Journal 10 (11): 2986.
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7
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­genetica verde: Rapporto dettagliato relativo al comunicato stampa del 15 novembre 2012.
www.efbs.admin.ch/it
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 47
Allegato
Deposizioni di domande di autorizzazione per la coltivazione di piante GM nell’UE (situazione in novembre 2012). Fonti: EFSA (2012) Register
of Questions Database, http://registerofquestions.efsa.europa.eu/roqFrontend/questionsList.jsf,
www.transgen.de/zulassung/gvo
Pianta
Linea
Caratteristiche1
Transgeni
Richiedente
Stato
Anno della domanda
Bt11
IR: piralide del mais
HT: glufosinato
cry1Ab
pat
Syngenta
Valutazione di sicurezza
conclusa
19962
1507
IR: farfalle nocive varie
HT: glufosinato
cry1F
Pioneer HiBred
Valutazione di sicurezza
conclusa
2001
NK603
HT: glifosato
cp4 epsps
Monsanto
Valutazione di sicurezza
conclusa
2005
MON88017
IR: diabrotica del mais
HT: glifosato
cry3Bb1
cp4 epsps
Monsanto
Valutazione di sicurezza
conclusa
2008
GA21
HT: glifosato
mepsps
Syngenta
Valutazione di sicurezza
conclusa
2008
59122
IR: diabrotica del mais
HT: glufosinato
cry34Ab1, cry35Ab1
pat
Pioneer Hi-Bred/
Myogen Seeds
Valutazione in corso
2005
1507 x 59122
IR: farfalle nocive varie, diabrotica
del mais
HT: glufosinato
cry1F, cry34Ab1,
cry35Ab1
pat
Mycogen Seeds
(Dow AgroScience)
Valutazione in corso
2005
1507 x NK603
IR: piralide del mais
HT: glufosinato, glifosato
cry1F
pat, cp4 epsps
Pioneer Hi-Bred/
Myogen Seeds
Valutazione in corso
2005
NK603 x MON810
IR: piralide del mais
HT: glifosato
cry1Ab
cp4 epsps
Monsanto
Valutazione in corso
2005
59122 x 1507 x
NK603
IR: farfalle nocive varie, diabrotica
del mais
HT: glufosinato, glifosato
cry1F, cry34Ab1,
cry35Ab1
pat, cp4 epsps
Pioneer Hi-Bred
Valutazione in corso
2006
Mais
pat
T25
HT: glufosinato
pat
Bayer CropScience
Valutazione in corso
2007
MON89034 x
MON88017
IR: farfalle nocive varie, diabrotica
del mais
HT: glifosato
cry1A.105, cry2Ab2,
cry3Bb1
cp4 epsps
Monsanto
Valutazione in corso
2009
MON89034 x
NK603
IR: farfalle nocive varie
HT: glifosato
cry1A.105, cry2Ab2
cp4 epsps
Monsanto
Valutazione in corso
2009
MIR604
IR: diabrotica del mais
mcry3A
Syngenta
Valutazione in corso
2010
Bt11 x MIR604 x
GA21
IR: piralide del mais, diabrotica
del mais
HT: glufosinato, glifosato
cry1Ab, mcry3A
pat, mepsps
Syngenta
Valutazione in corso
2010
MON89034
IR: farfalle nocive varie
cry1A.105, cry2Ab2
Monsanto
Valutazione in corso
2011
HT: glifosato
2mepsps
Bayer CropScience
depositato
2012
HT: glifosato
cp4 epsps
Monsanto
Valutazione di sicurezza
conclusa
2005
HT: glifosato
cp4 epsps
KWS Saat AG, Monsanto
depositato
20002
AV43-6-G7
ingredienti modificati
gbss RNAi
AVEBE
Valutazione in corso
2009
AM04-1020
ingredienti modificati
gbss RNAi
BASF Plant Science
Valutazione in corso
2010
PH05-026-0048
resistenza contro la peronospora
rpi-blb1, rpi-blb-2
BASF Plant Science
depositato
2011
Cotone
GHB614
Soia
40-3-2
Barbabietola da
zucchero
H7-1
Patata
1
IR – resistenza contro insetti; HT – tolleranza contro erbicidi
2
La domanda e stata depositata secondo la direttiva sull’emissione deliberata di OGM 90/220 in vigore in quel momento ed
in seguito secondo la direttiva sull’emissione deliberata di OGM 2001/18. E stata riformulata in conseguenza nel 2003.
48 | Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Come si è giunti a questo rapporto
Questo rapporto è stato elaborato dal Forum Genforschung (Forum sulla ricerca genetica) dell’Accademia
svizzera di scienze naturali (SCNAT) e dalla Piattaforma Biotecnologia ed Informatica dell’Accademia
svizzera delle scienze tecniche (SATW). In questo lavoro sono stati inclusi gli studi ed i risultati attuali sia
dall’interno che dall’estero. Il gruppo di progetto è rimasto in stretto contatto con il programma nazionale di ricerca PNR 59, i cui risultati sono confluiti in questo rapporto. Si è per contro rinunciato ad effettuare ricerche in proprio. Il gruppo di progetto è stato sostenuto da numerosi esperti ed esperte del
settore. Questi hanno contribuito con le loro conoscenze specifiche sia ai singoli capitoli che alla verifica
della correttezza oggettiva e scientifica. Complessivamente sono stati coinvolti per la redazione del
rapporto circa 35 personalità scientifiche.
Nota editoriale
Autori: Richard Braun (SATW), Ueli Grossniklaus (Università di Zurigo), Daniel Gygax (FHNW), Stefan Kohler
(Vischer AG), Patrick Matthias (FMI), Jörg Romeis (ART), Olivier Sanvido (ART), Pia Stieger (SCNAT)
Esperti: Franz Bigler (ART), Peter Brodmann (laboratorio cantonale della città di Basilea), Dirk Dobbelaere
(Università di Berna), Paul Egger (in passato DSC), Christian Fankhauser (Università di Losanna), Cesare Gessler
(ETH di Zurigo), Wilhelm Gruissem (ETH di Zurigo), Christian Hardtke (Università di Losanna), Barbara Hohn (FMI),
Beat Keller (Università di Zurigo), Felix Kessler (Università di Neuchâtel), Jan Lucht (scienceindustries), Rudolf Marti
(VSF), Brigitte Mauch-Mani (Università di Neuchâtel), Jean-Pierre Métraux (Università di Friburgo), Didier Reinhardt
(Università di Friburgo), Jean-David Rochaix (Università di Ginevra), Arnold Schori (ACW), Peter Stamp (ETH di
Zurigo), Roman Ulm (Università di Ginevra), Michael Winzeler (ART)
Redazione: Georg Bleikolm, Florian Fisch, Franziska Oeschger, Lucienne Rey
Traduzione in lingua italiana: Sandro Rusconi, Brigida Rusconi
Layout: Olivia Zwygart
Immagini: Copertura a sinistra: agrarfoto.com; sopra a destra: J. Romeis (ART); sotto a destra: USDA NRCS |
p. 9: photocase.com | p. 15 sopra: C. Gessler (ETH Zurigo); sotto: http://jhered.oxfordjournals.org/ | p. 21, 26, 35, 49:
agrarfoto.com | p. 23, 29, 31: J. Romeis (ART) | p. 43, 46 a destra: B. Senger (Università di Zurigo) | p. 46 a sinistra:
G. Brändle (ART)
Dichiarazione: Gli esperti hanno valutato il rapporto o parti di esso per la loro correttezza oggettiva. Non sono pertanto vincolati ai contenuti ed alle conclusioni i in esso espresse.
Citazione consigliata
Editore: Accademie svizzere delle scienze
Titolo: Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera
Luogo: Berna
Anno: 2013
ISBN: 978-3-905870-39-8
Le piante geneticamente modificate ed il loro significato per un’agricoltura sostenibile in Svizzera | 49